Tổng quan nghiên cứu

Sông Cầm, thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh, là một nguồn tài nguyên nước mặt quan trọng, phục vụ cho sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, giao thông thủy và bảo tồn đa dạng sinh học. Với diện tích lưu vực khoảng 220 km² và chiều dài 19,5 km, sông Cầm đóng vai trò thiết yếu trong phát triển kinh tế - xã hội địa phương. Tuy nhiên, sự phát triển công nghiệp, đặc biệt là các hoạt động của Nhà máy Nhiệt điện Mạo Khê, Công ty Cổ phần gốm Đất Việt và Công ty TNHH xây dựng Thắng Lợi, đã tạo ra nguồn nước thải công nghiệp lớn, ảnh hưởng đến chất lượng nước sông.

Mục tiêu nghiên cứu là đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải công nghiệp của sông Cầm trong giai đoạn 2006-2019 và đề xuất các biện pháp bảo vệ nguồn nước. Nghiên cứu tập trung vào các thông số ô nhiễm chính như TSS, COD, BOD5, NH4+, NO3-, PO43-, Coliform, As, Pb, Fe, nhằm xác định mức độ ô nhiễm và sức chịu tải của sông. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc hỗ trợ quản lý tài nguyên nước, bảo vệ môi trường và định hướng phát triển bền vững cho thị xã Đông Triều.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các khái niệm pháp lý và khoa học về tài nguyên nước và khả năng chịu tải môi trường, được quy định trong Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13 và Luật Bảo vệ môi trường số 55/2014/QH13. Khả năng tiếp nhận nước thải được hiểu là lượng nước thải mà nguồn nước có thể tiếp nhận mà không làm suy giảm chất lượng nước vượt quá giới hạn cho phép theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia (QCVN 08-MT:2015/BTNMT).

Ngoài ra, nghiên cứu áp dụng mô hình tính toán tải lượng ô nhiễm dựa trên công thức toán học, trong đó tải lượng tối đa, tải lượng hiện có và tải lượng nước thải được xác định để đánh giá sức chịu tải của sông. Các khái niệm chính bao gồm: tổng chất rắn lơ lửng (TSS), nhu cầu oxy hóa học (COD), nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5), các hợp chất nitơ (NH4+, NO3-), photphat (PO43-), chỉ số Coliform và các kim loại nặng (As, Pb, Fe).

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính gồm số liệu quan trắc chất lượng nước mặt sông Cầm từ năm 2005 đến 2019, với tần suất 4 lần/năm, được thu thập tại 6 vị trí lấy mẫu trên sông và 4 vị trí nước thải sau xử lý của các cơ sở công nghiệp. Số liệu thực nghiệm được lấy vào tháng 9/2019 và tháng 2/2020, nhằm phản ánh điều kiện mùa mưa và mùa khô.

Phương pháp khảo sát thực địa bao gồm quan sát, ghi chép, chụp ảnh và lấy mẫu nước theo tiêu chuẩn TCVN 6663-6:2018. Các thông số pH, nhiệt độ được đo nhanh tại hiện trường bằng thiết bị chuyên dụng. Mẫu nước được bảo quản theo quy định để đảm bảo tính chính xác trong phân tích phòng thí nghiệm.

Phân tích các chỉ tiêu hóa lý được thực hiện theo các phương pháp chuẩn SMEWW và TCVN, bao gồm TSS, COD, BOD5, NH4+, NO3-, PO43-, Coliform, As, Pb, Fe. Xử lý số liệu sử dụng phần mềm Microsoft Excel, so sánh với quy chuẩn quốc gia QCVN 08-MT:2015/BTNMT (B1). Phương pháp toán học được áp dụng để tính toán khả năng tiếp nhận nước thải công nghiệp dựa trên Thông tư số 76/2017/TT-BTNMT.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Chất lượng nước mặt sông Cầm: Các thông số pH dao động từ 6,12 đến 7,25, nằm trong giới hạn cho phép (5,5-9). Nhiệt độ nước dao động từ 19,2 đến 24,7°C, phù hợp với điều kiện sinh thái địa phương.

  2. Tổng chất rắn lơ lửng (TSS): Hàm lượng TSS tại các điểm tiếp nhận nước thải công nghiệp dao động từ 23,1 mg/l đến 103,7 mg/l, vượt giới hạn quy chuẩn 50 mg/l từ 1,52 đến 2,07 lần, đặc biệt cao tại vị trí cầu Cầm và các điểm gần cơ sở sản xuất vật liệu xây dựng.

  3. Nhu cầu oxy hóa học (COD) và nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5): COD dao động từ 9,4 đến 33,6 mg/l, trong đó điểm bến xuất sản phẩm của Công ty gốm Đất Việt vượt giới hạn 1,12 lần. BOD5 dao động từ 4,6 đến 15 mg/l, nằm trong giới hạn cho phép 15 mg/l nhưng có xu hướng tăng tại các điểm tiếp nhận nước thải.

  4. Các hợp chất nitơ và photphat: NH4+ dao động từ 0,019 đến 0,742 mg/l, NO3- từ 1,004 đến 1,749 mg/l, PO43- từ 0,012 đến 0,298 mg/l, tất cả đều nằm trong giới hạn cho phép. Chỉ số Coliform dao động từ 40 đến 2500 MPN/100ml, thấp hơn giới hạn 7500 MPN/100ml.

  5. Kim loại nặng (As, Pb, Fe): Hàm lượng As, Pb, Fe đều thấp hơn giới hạn quy chuẩn, với As và Pb dưới 0,0057 mg/l và Fe dưới 0,5625 mg/l.

Thảo luận kết quả

Chất lượng nước mặt sông Cầm hiện tại chưa bị ô nhiễm nghiêm trọng, tuy nhiên hàm lượng TSS vượt quy chuẩn cho thấy sự ảnh hưởng rõ rệt từ hoạt động sản xuất và vận chuyển vật liệu xây dựng dọc hai bên bờ sông. Sự gia tăng TSS có thể làm giảm khả năng tự làm sạch của sông, ảnh hưởng đến hệ sinh thái thủy sinh, đặc biệt là các loài đặc hữu như rươi, cáy và cá ngần.

Hàm lượng COD và BOD5 tuy nằm trong giới hạn cho phép nhưng có xu hướng tăng tại các điểm tiếp nhận nước thải, cảnh báo nguy cơ ô nhiễm hữu cơ nếu không kiểm soát tốt. Các hợp chất dinh dưỡng như NH4+, NO3- và PO43- vẫn trong mức an toàn, góp phần hạn chế hiện tượng phú dưỡng và suy giảm oxy trong nước.

So sánh với các nghiên cứu tương tự tại các lưu vực sông công nghiệp khác, kết quả cho thấy sông Cầm đang trong giai đoạn kiểm soát ô nhiễm hiệu quả nhưng cần duy trì và nâng cao các biện pháp xử lý nước thải. Việc sử dụng biểu đồ diễn biến hàm lượng TSS, COD, BOD5 theo thời gian và vị trí lấy mẫu sẽ minh họa rõ xu hướng ô nhiễm và giúp đánh giá hiệu quả các biện pháp quản lý.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường xử lý nước thải công nghiệp: Yêu cầu các cơ sở sản xuất vật liệu xây dựng và nhà máy nhiệt điện nâng cấp hệ thống xử lý nước thải, đặc biệt tập trung giảm hàm lượng TSS và các chất hữu cơ. Thời gian thực hiện trong 1-2 năm, chủ thể là các doanh nghiệp phối hợp với Sở Tài nguyên và Môi trường.

  2. Giám sát chất lượng nước thường xuyên: Thiết lập mạng lưới quan trắc chất lượng nước mặt sông Cầm với tần suất ít nhất 4 lần/năm, tập trung vào các điểm xả thải và khu vực nuôi trồng thủy sản. Chủ thể thực hiện là Trung tâm Quan trắc Tài nguyên và Môi trường tỉnh Quảng Ninh.

  3. Quản lý và kiểm soát hoạt động vận chuyển vật liệu xây dựng: Áp dụng các biện pháp kỹ thuật giảm bụi và rửa xe trước khi ra khỏi khu vực sản xuất, hạn chế đất đá rơi vãi trên đường giao thông gần sông. Thời gian triển khai trong 6 tháng, do UBND thị xã Đông Triều phối hợp với các doanh nghiệp.

  4. Nâng cao nhận thức cộng đồng và cán bộ quản lý: Tổ chức các chương trình tuyên truyền, đào tạo về bảo vệ môi trường nước, xử lý nước thải và bảo vệ hệ sinh thái sông Cầm. Thời gian thực hiện liên tục, chủ thể là các cơ quan quản lý nhà nước và tổ chức xã hội.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Cơ quan quản lý tài nguyên và môi trường: Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Quảng Ninh, UBND thị xã Đông Triều có thể sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách quản lý nước thải và bảo vệ nguồn nước.

  2. Doanh nghiệp công nghiệp và sản xuất vật liệu xây dựng: Các nhà máy như Nhà máy Nhiệt điện Mạo Khê, Công ty Cổ phần gốm Đất Việt, Công ty TNHH xây dựng Thắng Lợi có thể áp dụng các giải pháp xử lý nước thải và cải thiện quy trình sản xuất.

  3. Nhà nghiên cứu và sinh viên chuyên ngành quản lý tài nguyên và môi trường: Luận văn cung cấp cơ sở dữ liệu thực tiễn và phương pháp đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải, phục vụ cho các nghiên cứu tiếp theo.

  4. Cộng đồng dân cư và các tổ chức bảo vệ môi trường: Thông tin về chất lượng nước và các tác động môi trường giúp nâng cao nhận thức và tham gia bảo vệ nguồn nước sông Cầm.

Câu hỏi thường gặp

  1. Khả năng tiếp nhận nước thải của sông Cầm hiện nay như thế nào?
    Sông Cầm có khả năng tiếp nhận nước thải công nghiệp với các thông số ô nhiễm như TSS, COD, BOD5, NH4+, NO3-, PO43-, Coliform, As, Pb, Fe nằm trong giới hạn cho phép, ngoại trừ TSS có xu hướng vượt quy chuẩn tại một số điểm. Điều này cho thấy sông đang chịu tải tốt nhưng cần kiểm soát chặt chẽ để tránh ô nhiễm nghiêm trọng.

  2. Tại sao hàm lượng TSS lại cao hơn các chỉ tiêu khác?
    TSS cao chủ yếu do hoạt động sản xuất và vận chuyển vật liệu xây dựng gây ra bụi và cặn đất đá rơi vãi, cùng với ảnh hưởng của giao thông thủy trên sông. Đây là yếu tố cần ưu tiên xử lý để bảo vệ chất lượng nước và hệ sinh thái.

  3. Các biện pháp nào được đề xuất để giảm ô nhiễm nước sông?
    Các giải pháp bao gồm nâng cấp hệ thống xử lý nước thải công nghiệp, giám sát chất lượng nước thường xuyên, kiểm soát vận chuyển vật liệu xây dựng và nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ môi trường.

  4. Nghiên cứu có áp dụng các mô hình toán học nào không?
    Có, luận văn sử dụng công thức tính toán tải lượng ô nhiễm và khả năng tiếp nhận nước thải dựa trên Thông tư số 76/2017/TT-BTNMT, giúp đánh giá sức chịu tải của sông một cách khoa học và chính xác.

  5. Ý nghĩa thực tiễn của nghiên cứu này là gì?
    Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học để địa phương định hướng quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội, đồng thời bảo vệ nguồn nước mặt sông Cầm, góp phần phát triển bền vững và nâng cao chất lượng cuộc sống người dân.

Kết luận

  • Sông Cầm có khả năng tiếp nhận nước thải công nghiệp trong giới hạn cho phép, tuy nhiên hàm lượng TSS vượt quy chuẩn tại nhiều điểm, cảnh báo nguy cơ ô nhiễm.
  • Các thông số COD, BOD5, NH4+, NO3-, PO43-, Coliform và kim loại nặng đều nằm trong giới hạn an toàn theo QCVN 08-MT:2015/BTNMT (B1).
  • Hoạt động sản xuất vật liệu xây dựng và nhà máy nhiệt điện là nguồn phát thải chính ảnh hưởng đến chất lượng nước sông.
  • Cần triển khai các giải pháp xử lý nước thải, giám sát môi trường và nâng cao nhận thức cộng đồng để bảo vệ nguồn nước.
  • Nghiên cứu là cơ sở khoa học quan trọng hỗ trợ quản lý tài nguyên nước và phát triển bền vững tại thị xã Đông Triều trong giai đoạn 2021-2030.

Hành động tiếp theo: Khuyến nghị các cơ quan chức năng và doanh nghiệp phối hợp thực hiện các giải pháp đề xuất, đồng thời duy trì quan trắc chất lượng nước định kỳ để đảm bảo sức khỏe hệ sinh thái và cộng đồng dân cư.