Tổng quan nghiên cứu

Lưu vực sông Bé, với chiều dài hơn 350 km và diện tích lưu vực khoảng 7.650 km², là nguồn nước mặt quan trọng của tỉnh Bình Phước và vùng Đông Nam Bộ. Theo số liệu quan trắc giai đoạn 2016-2021, chất lượng nước mặt tại lưu vực này có dấu hiệu suy giảm nghiêm trọng, đặc biệt do ảnh hưởng của các nguồn thải công nghiệp từ các khu công nghiệp (KCN) và các cơ sở chế biến mủ cao su, tinh bột mì. Tổng lưu lượng nước thải phát sinh thực tế từ các KCN và cơ sở chế biến trên địa bàn tỉnh là khoảng 40.420 m³/ngày, trong đó KCN chiếm 55,4% và các cơ sở chế biến chiếm 45,6%. Dự báo đến năm 2025, tổng lượng nước thải sẽ tăng lên khoảng 141.433 m³/ngày, với tải lượng ô nhiễm lớn gồm 29.701 kg/ngày TSS, 25.458 kg/ngày COD, 45.259 kg/ngày BOD5, 7.072 kg/ngày tổng Nitơ (T-N) và 843,589 kg/ngày tổng Phospho (T-P).

Mục tiêu nghiên cứu nhằm đánh giá ảnh hưởng của các nguồn thải công nghiệp đến chất lượng nước mặt lưu vực sông Bé, xác định tải lượng ô nhiễm và khả năng tiếp nhận nước thải của các suối cấp 1 thuộc lưu vực, đồng thời đề xuất các giải pháp bảo vệ môi trường phù hợp. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào các KCN và cơ sở chế biến có lưu lượng xả thải lớn hơn 200 m³/ngày trên địa bàn tỉnh Bình Phước, với dữ liệu thu thập từ năm 2021-2022. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc cung cấp cơ sở khoa học cho quản lý tổng hợp lưu vực sông, góp phần bảo vệ nguồn nước 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

Luận văn dựa trên các khái niệm và lý thuyết về tài nguyên nước, ô nhiễm nước, tải lượng ô nhiễm và khả năng tiếp nhận nước thải theo Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13 và các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia như QCVN 08-MT:2015/BTNMT về chất lượng nước mặt, QCVN 40:2011/BTNMT về nước thải công nghiệp. Lý thuyết về quản lý tổng hợp lưu vực sông (LVS) được áp dụng nhằm đánh giá và kiểm soát ô nhiễm nước mặt theo đơn vị lưu vực tự nhiên, không phụ thuộc địa giới hành chính. Mô hình tính toán tải lượng ô nhiễm và sức chịu tải của nguồn nước dựa trên phương pháp sinh thái học kết hợp mô hình toán học, được phát triển từ các nghiên cứu quốc tế như Streeter-Phelps, Thomann và Mueller, cùng các hướng dẫn kỹ thuật của Bộ Tài nguyên và Môi trường Việt Nam.

Các khái niệm chính bao gồm: tải lượng ô nhiễm (W), khả năng tiếp nhận nước thải (L_in), sức chịu tải của nguồn nước, tải lượng tối đa cho phép (L_ta), và hệ số an toàn (F_s). Việc áp dụng các quy chuẩn và mô hình này giúp đánh giá chính xác mức độ ô nhiễm và khả năng tự làm sạch của các suối tiếp nhận nước thải.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính được thu thập từ các báo cáo quan trắc môi trường của Trung tâm Quan trắc Tài nguyên và Môi trường tỉnh Bình Phước trong các năm 2021-2022, bao gồm số liệu về lưu lượng và chất lượng nước thải từ các KCN, nhà máy chế biến mủ cao su và tinh bột mì. Ngoài ra, dữ liệu bổ sung được kế thừa từ các nghiên cứu trước đó và các cơ sở dữ liệu môi trường liên quan.

Phương pháp phân tích bao gồm:

  • Phân tích định lượng các thông số ô nhiễm như TSS, BOD5, COD, N-NH4+, tổng Nitơ, tổng Phospho theo quy chuẩn Việt Nam.
  • Tính toán tải lượng ô nhiễm theo công thức:
    $$ W = C \times Q \times 10^{-3} $$
    với $W$ là tải lượng ô nhiễm (kg/ngày), $C$ là nồng độ chất ô nhiễm (mg/l), $Q$ là lưu lượng nước thải (m³/ngày).
  • Đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải của các suối cấp 1 theo công thức:
    $$ L_{in} = (L_{ta} - L_{un} - L_{tt}) \times F_s $$
    trong đó các biến được xác định dựa trên lưu lượng dòng chảy, nồng độ ô nhiễm hiện có và tải lượng ô nhiễm từ nguồn thải.
  • So sánh kết quả với các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia để xác định mức độ ô nhiễm và khả năng chịu tải.
  • Thời gian nghiên cứu kéo dài từ năm 2021 đến 2023, với các giai đoạn thu thập dữ liệu, phân tích, tính toán và đề xuất giải pháp.

Cỡ mẫu nghiên cứu bao gồm toàn bộ các KCN và cơ sở chế biến có lưu lượng xả thải lớn hơn 200 m³/ngày trên địa bàn tỉnh, với phương pháp chọn mẫu toàn diện nhằm đảm bảo tính đại diện và độ tin cậy của kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Lưu lượng và tải lượng ô nhiễm nước thải: Tổng lưu lượng nước thải phát sinh thực tế là khoảng 40.420 m³/ngày, trong đó KCN chiếm 55,4% và các cơ sở chế biến mủ cao su, tinh bột mì chiếm 45,6%. Dự báo đến năm 2025, lưu lượng nước thải sẽ tăng lên 141.433 m³/ngày với tải lượng ô nhiễm gồm 29.701 kg/ngày TSS, 25.458 kg/ngày COD, 45.259 kg/ngày BOD5, 7.072 kg/ngày tổng Nitơ và 843,589 kg/ngày tổng Phospho.

  2. Khả năng tiếp nhận nước thải của các suối cấp 1: Một số suối tiếp nhận nước thải từ KCN Minh Hưng – Hàn Quốc và Becamex – Bình Phước đã vượt quá sức chịu tải, với tải lượng ô nhiễm TSS và NH4+ lần lượt là -4,9 kg/ngày và -15,32 kg/ngày (L_in < 0), cho thấy không còn khả năng tiếp nhận thêm nước thải mà vẫn đảm bảo chất lượng nước theo quy chuẩn.

  3. Chất lượng nước mặt tại các suối tiếp nhận: Kết quả quan trắc năm 2021 cho thấy các thông số BOD5, COD, N-NOx, N-NH4+ vượt mức cho phép theo QCVN 08-MT:2015/BTNMT, đặc biệt trong mùa khô. Ví dụ, tại suối Sông Dinh (KCN Đồng Xoài II), chỉ tiêu TSS vào mùa mưa vượt gấp 2 lần quy chuẩn (110 mg/l so với 50 mg/l). Tại các nhà máy chế biến mủ cao su, nồng độ COD dao động từ 14 đến 317 mg/l, BOD5 từ 7 đến 182 mg/l, đều vượt ngưỡng cho phép.

  4. Ảnh hưởng của các cơ sở sản xuất không tập trung: Các cơ sở chế biến mủ cao su và tinh bột mì nằm rải rác trong khu dân cư cũng góp phần làm suy giảm chất lượng nước mặt, với nhiều điểm quan trắc có chỉ số ô nhiễm vượt mức cho phép, gây ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng và hệ sinh thái.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của ô nhiễm nước mặt là do lượng lớn nước thải công nghiệp chưa được xử lý triệt để hoặc xử lý không đạt chuẩn trước khi xả ra các suối cấp 1 thuộc lưu vực sông Bé. Sự gia tăng nhanh chóng của các KCN và cơ sở chế biến trong những năm gần đây đã làm tăng tải lượng ô nhiễm vượt quá khả năng tự làm sạch và sức chịu tải của các dòng suối. Kết quả tính toán tải lượng ô nhiễm và sức chịu tải cho thấy một số khu vực đã bị quá tải, dẫn đến suy giảm chất lượng nước mặt nghiêm trọng.

So sánh với các nghiên cứu tương tự tại lưu vực sông Đồng Nai và các lưu vực sông khác trong nước, kết quả này phù hợp với xu hướng gia tăng ô nhiễm do phát triển công nghiệp không kiểm soát. Việc sử dụng mô hình tính toán tải lượng ô nhiễm và sức chịu tải giúp xác định rõ các điểm nóng ô nhiễm và mức độ ảnh hưởng, từ đó làm cơ sở khoa học cho việc quản lý và đề xuất giải pháp.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ tải lượng ô nhiễm theo năm, bảng so sánh nồng độ các chỉ tiêu ô nhiễm với quy chuẩn, và bản đồ phân bố các điểm ô nhiễm trên lưu vực sông Bé để minh họa rõ ràng mức độ ảnh hưởng của các nguồn thải.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường kiểm soát và xử lý nước thải tại các KCN và cơ sở chế biến: Yêu cầu các doanh nghiệp nâng cấp hệ thống xử lý nước thải đạt chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT, giảm tải lượng ô nhiễm trước khi xả ra môi trường. Thời gian thực hiện trong vòng 2 năm, chủ thể là Sở Tài nguyên và Môi trường phối hợp với Ban quản lý các KCN.

  2. Xây dựng và duy trì hành lang bảo vệ nguồn nước: Thiết lập các vùng đệm xanh ven suối, khơi thông dòng chảy, nạo vét lòng suối để tăng khả năng tự làm sạch và sức chịu tải của nguồn nước. Thời gian triển khai 3 năm, do UBND tỉnh và các địa phương chủ trì.

  3. Phát triển hệ thống quan trắc và cảnh báo ô nhiễm nước mặt: Lắp đặt trạm quan trắc tự động tại các điểm nóng ô nhiễm để giám sát liên tục chất lượng nước, kịp thời cảnh báo và xử lý sự cố. Thời gian thực hiện 1-2 năm, do Trung tâm Quan trắc Tài nguyên và Môi trường tỉnh đảm nhiệm.

  4. Tuyên truyền, nâng cao nhận thức và hỗ trợ doanh nghiệp áp dụng công nghệ sản xuất sạch hơn: Tổ chức các chương trình đào tạo, hỗ trợ kỹ thuật và khuyến khích đầu tư công nghệ thân thiện môi trường nhằm giảm phát sinh nước thải ô nhiễm. Chủ thể là các sở ngành liên quan, thời gian liên tục trong 5 năm.

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 kiểm soát ô nhiễm nước mặt hiệu quả tại lưu vực sông Bé và các lưu vực tương tự.

  2. Ban quản lý các khu công nghiệp và doanh nghiệp sản xuất: Áp dụng các giải pháp xử lý nước thải và quản lý nguồn thải nhằm đảm bảo tuân thủ quy chuẩn môi trường, giảm thiểu tác động đến môi trường nước.

  3. Các nhà nghiên cứu và học viên ngành quản lý tài nguyên và môi trường: Tham khảo phương pháp luận, mô hình tính toán tải lượng ô nhiễm và sức chịu tải, cũng như các giải pháp bảo vệ môi trường phù hợp với điều kiện thực tế.

  4. Cộng đồng dân cư và tổ chức xã hội: Nâng cao nhận thức về tác động của ô nhiễm nước mặt, tham gia giám sát và bảo vệ nguồn nước, góp phần xây dựng môi trường sống bền vững.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao chất lượng nước mặt lưu vực sông Bé bị suy giảm?
    Chất lượng nước suy giảm chủ yếu do lượng lớn nước thải công nghiệp và sinh hoạt chưa được xử lý hoặc xử lý không đạt chuẩn xả trực tiếp vào các suối cấp 1, làm tăng tải lượng ô nhiễm vượt quá khả năng tự làm sạch của nguồn nước.

  2. Các chỉ tiêu ô nhiễm nào được quan tâm nhất trong nghiên cứu?
    Các chỉ tiêu chính gồm tổng chất rắn lơ lửng (TSS), nhu cầu oxy sinh học (BOD5), nhu cầu oxy hóa học (COD), tổng Nitơ (T-N) và tổng Phospho (T-P), vì chúng phản ánh mức độ ô nhiễm hữu cơ và dinh dưỡng ảnh hưởng đến chất lượng nước.

  3. Khả năng tiếp nhận nước thải của các suối được đánh giá như thế nào?
    Khả năng tiếp nhận được tính toán dựa trên tải lượng ô nhiễm hiện có, tải lượng tối đa cho phép theo quy chuẩn, tải lượng ô nhiễm từ nguồn thải và hệ số an toàn, giúp xác định mức độ quá tải hoặc còn khả năng tiếp nhận.

  4. Giải pháp nào hiệu quả nhất để giảm ô nhiễm nước mặt?
    Tăng cường xử lý nước thải đạt chuẩn tại nguồn, xây dựng hành lang bảo vệ nguồn nước, phát triển hệ thống quan trắc và nâng cao nhận thức cộng đồng là các giải pháp đồng bộ và hiệu quả nhất.

  5. Nghiên cứu có thể áp dụng cho các lưu vực sông khác không?
    Phương pháp và kết quả nghiên cứu có thể tham khảo và điều chỉnh áp dụng cho các lưu vực sông có điều kiện tương tự, giúp quản lý tổng hợp tài nguyên nước và bảo vệ môi trường hiệu quả hơn.

Kết luận

  • Đã xác định được các nguồn thải công nghiệp chính và tải lượng ô nhiễm lớn từ các KCN, cơ sở chế biến mủ cao su và tinh bột mì trên địa bàn tỉnh Bình Phước.
  • Khả năng tiếp nhận nước thải của nhiều suối cấp 1 thuộc lưu vực sông Bé đã vượt quá giới hạn, gây suy giảm chất lượng nước mặt nghiêm trọng.
  • Chất lượng nước mặt tại các điểm quan trắc cho thấy các chỉ tiêu ô nhiễm hữu cơ và dinh dưỡng vượt mức quy chuẩn, đặc biệt trong mùa khô.
  • Đề xuất các giải pháp bảo vệ môi trường phù hợp, bao gồm nâng cấp hệ thống xử lý nước thải, xây dựng hành lang bảo vệ nguồn nước, phát triển hệ thống quan trắc và nâng cao nhận thức cộng đồng.
  • Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học quan trọng cho quản lý tổng hợp lưu vực sông Bé và các lưu vực tương tự, góp phần phát triển bền vững tài nguyên nước và môi trường tỉnh Bình Phước.

Tiếp theo, cần triển khai thực hiện các giải pháp đề xuất, đồng thời mở rộng nghiên cứu đánh giá tác động lâu dài và theo dõi hiệu quả các biện pháp bảo vệ môi trường. Các cơ quan quản lý và doanh nghiệp được khuyến khích phối hợp chặt chẽ để đảm bảo chất lượng nguồn nước mặt được cải thiện bền vững.