Tổng quan nghiên cứu

Thành phố Thanh Hóa, tỉnh Thanh Hóa, là đô thị loại I với diện tích tự nhiên 146,77 km² và dân số khoảng 435.000 người, là trung tâm kinh tế, văn hóa, chính trị của tỉnh và khu vực Bắc Trung Bộ. Sự gia tăng dân số và phát triển kinh tế đã kéo theo lượng nước thải sinh hoạt ngày càng lớn, gây áp lực lên hệ thống thoát nước và xử lý nước thải hiện có. Hiện trạng hệ thống thoát nước chung còn nhiều bất cập, xuống cấp, chưa đồng bộ, dẫn đến tình trạng ngập úng cục bộ và ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng và phát triển kinh tế xã hội.

Mục tiêu nghiên cứu là đánh giá thực trạng thoát nước và xử lý nước thải sinh hoạt tại 5 phường trung tâm thành phố Thanh Hóa trong giai đoạn 2014-2016, từ đó đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý và xử lý nước thải. Nghiên cứu tập trung phân tích điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, hiện trạng hệ thống thoát nước, chất lượng nước thải tại các điểm xả thải, cũng như thuận lợi, khó khăn trong công tác quản lý. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa khoa học trong việc cung cấp dữ liệu thực tiễn, đồng thời hỗ trợ cơ quan quản lý nhà nước nâng cao hiệu quả kiểm soát ô nhiễm nước mặt và phát triển bền vững đô thị.

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 môi trường, ô nhiễm môi trường, nước thải sinh hoạt và quản lý môi trường theo Luật Bảo vệ Môi trường Việt Nam năm 2014. Khái niệm môi trường được định nghĩa là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo ảnh hưởng đến sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật. Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi các thành phần môi trường không phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật, gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe và sinh vật.

Lý thuyết về hệ thống thoát nước đô thị được áp dụng, phân loại hệ thống thoát nước chung, riêng và nửa riêng, cùng với các mô hình xử lý nước thải sinh hoạt như bể tự hoại ba ngăn, hệ thống xử lý tập trung. Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước thải gồm BOD5, COD, TSS, NH4+, tổng Nitơ, tổng Phốt pho, Coliform được sử dụng để đánh giá mức độ ô nhiễm và hiệu quả xử lý.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu bao gồm số liệu thứ cấp thu thập từ các sở, ban ngành tỉnh Thanh Hóa như Sở Tài nguyên Môi trường, Viện Quy hoạch xây dựng, Sở Xây dựng, cùng các báo cáo quan trắc môi trường giai đoạn 2013-2015 và tài liệu quy hoạch thoát nước đến năm 2020. Số liệu sơ cấp được thu thập qua điều tra, quan sát thực địa tại 5 phường trung tâm, lấy mẫu nước thải tại 7 vị trí quan trọng trong thành phố.

Cỡ mẫu gồm 45 mẫu nước thải, trong đó 24 mẫu kế thừa từ các số liệu quan trắc trước và 21 mẫu do tác giả lấy trong năm 2016. Phương pháp lấy mẫu tuân thủ nghiêm ngặt quy trình chuẩn, bảo quản mẫu trong điều kiện tối ưu, phân tích các chỉ tiêu môi trường tại phòng thí nghiệm đạt chuẩn VILAS. Phân tích dữ liệu sử dụng phần mềm Excel và Word để xử lý số liệu, trình bày dưới dạng bảng biểu, biểu đồ minh họa.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Hiện trạng hệ thống thoát nước và xử lý nước thải: Hệ thống thoát nước chung tại 5 phường trung tâm có mật độ cống thấp, kích thước nhỏ, nhiều đoạn xuống cấp, gây tắc nghẽn và ngập úng cục bộ. Khoảng 80% hộ gia đình có bể tự hoại nhưng chất lượng xây dựng kém, không đúng tiêu chuẩn, bể quá tải và không được hút bùn định kỳ, dẫn đến nước thải chưa được xử lý triệt để thải trực tiếp ra môi trường.

  2. Chất lượng nước thải tại các điểm xả: Kết quả phân tích 45 mẫu cho thấy chỉ tiêu BOD5 dao động từ 110-400 mg/l, trung bình 220 mg/l; COD từ 72-102 mg/l; TSS trung bình 220 mg/l; hàm lượng NH4+ và tổng Nitơ vượt mức quy chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT. Coliform trong nước thải sinh hoạt đạt từ 10^6 đến 10^9 MPN/100ml, vượt xa giới hạn cho phép, gây nguy cơ ô nhiễm nguồn nước mặt.

  3. Ảnh hưởng đến môi trường nước mặt: Nước thải sinh hoạt chưa qua xử lý hoặc xử lý kém được xả trực tiếp vào các sông Thọ Hạc, Kênh Vinh, sông Nhà Lê, làm suy giảm chất lượng nước mặt, gây phú dưỡng và ô nhiễm vi sinh vật. Các biểu đồ so sánh chỉ tiêu TSS, NH4+, Coliform qua các năm 2013-2016 cho thấy xu hướng ô nhiễm không giảm, thậm chí có nơi tăng nhẹ.

  4. Thuận lợi và khó khăn trong quản lý: Thành phố có điều kiện địa hình bằng phẳng, dân trí cao, thuận lợi cho đầu tư hạ tầng thoát nước. Tuy nhiên, hệ thống thoát nước chưa đồng bộ, thiếu vốn đầu tư, ý thức người dân chưa cao, công tác quản lý phối hợp giữa các ngành còn hạn chế, gây khó khăn trong kiểm soát ô nhiễm.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của tình trạng ô nhiễm là do hệ thống thoát nước chung chưa tách biệt nước mưa và nước thải, bể tự hoại không đạt chuẩn và không được bảo trì định kỳ, dẫn đến nước thải sinh hoạt chưa được xử lý triệt để. So sánh với các đô thị lớn như Hà Nội, TP.HCM, tỷ lệ thoát nước và xử lý nước thải tại Thanh Hóa còn thấp, hệ thống hạ tầng chưa đáp ứng được nhu cầu phát triển nhanh của đô thị.

Dữ liệu phân tích có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh các chỉ tiêu ô nhiễm theo thời gian và vị trí lấy mẫu, giúp minh họa rõ ràng xu hướng ô nhiễm và hiệu quả xử lý. Kết quả nghiên cứu khẳng định sự cần thiết phải nâng cấp hệ thống thoát nước, xây dựng nhà máy xử lý nước thải tập trung và tăng cường công tác quản lý, giáo dục cộng đồng để giảm thiểu ô nhiễm môi trường.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Xây dựng và nâng cấp hệ thống thoát nước riêng biệt: Tách riêng hệ thống thoát nước mưa và nước thải tại các phường trung tâm, đảm bảo lưu lượng và kích thước cống phù hợp, giảm thiểu ngập úng và ô nhiễm. Thời gian thực hiện dự kiến 3-5 năm, chủ thể thực hiện là UBND thành phố phối hợp Sở Xây dựng.

  2. Đầu tư xây dựng nhà máy xử lý nước thải tập trung: Xây dựng nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt với công suất phù hợp, áp dụng công nghệ xử lý sinh học hiệu quả, đảm bảo đạt quy chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT. Thời gian hoàn thành trong 3 năm, chủ thể là Sở Tài nguyên Môi trường và các nhà đầu tư.

  3. Nâng cao chất lượng và quản lý bể tự hoại: Ban hành quy chuẩn xây dựng bể tự hoại, kiểm tra, giám sát định kỳ, tổ chức thu hút dịch vụ hút bùn chuyên nghiệp, tránh tình trạng bể quá tải gây ô nhiễm. Thực hiện ngay trong 1-2 năm, chủ thể là UBND phường và các đơn vị môi trường.

  4. Tuyên truyền nâng cao nhận thức cộng đồng: Tổ chức các chương trình giáo dục, truyền thông về bảo vệ môi trường, sử dụng hệ thống thoát nước đúng cách, hạn chế xả thải bừa bãi. Thời gian liên tục, chủ thể là các tổ chức xã hội, trường học và chính quyền địa phương.

  5. Tăng cường phối hợp quản lý liên ngành: Thiết lập cơ chế phối hợp giữa các sở, ngành liên quan trong quản lý thoát nước và xử lý nước thải, xây dựng hệ thống giám sát và báo cáo thường xuyên. Thực hiện trong 1 năm, chủ thể là UBND tỉnh và các sở ngành.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Cơ quan quản lý nhà nước về môi trường và đô thị: Giúp đánh giá thực trạng, lập kế hoạch đầu tư, quản lý hệ thống thoát nước và xử lý nước thải, nâng cao hiệu quả kiểm soát ô nhiễm.

  2. Các nhà nghiên cứu và sinh viên chuyên ngành khoa học môi trường: Cung cấp dữ liệu thực tiễn, phương pháp nghiên cứu và phân tích chất lượng nước thải, làm cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo.

  3. Doanh nghiệp và nhà đầu tư trong lĩnh vực xử lý nước thải: Tham khảo để phát triển dự án xây dựng, cải tạo hệ thống thoát nước và nhà máy xử lý nước thải phù hợp với điều kiện địa phương.

  4. Cộng đồng dân cư và tổ chức xã hội: Nâng cao nhận thức về bảo vệ môi trường, sử dụng hệ thống thoát nước đúng cách, tham gia giám sát và bảo vệ nguồn nước.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao hệ thống thoát nước chung lại gây ra nhiều vấn đề ô nhiễm?
    Hệ thống thoát nước chung thu gom cả nước mưa và nước thải sinh hoạt, khi mưa lớn dễ gây quá tải, tắc nghẽn, nước thải chưa qua xử lý tràn ra môi trường, làm ô nhiễm nguồn nước mặt và gây ngập úng.

  2. Bể tự hoại có vai trò gì trong xử lý nước thải sinh hoạt?
    Bể tự hoại xử lý sơ bộ chất hữu cơ và vi sinh vật trong nước thải khu vệ sinh, giảm tải ô nhiễm trước khi nước thải được thải ra hệ thống thoát nước hoặc môi trường. Tuy nhiên, bể cần được xây dựng đúng tiêu chuẩn và hút bùn định kỳ để hiệu quả.

  3. Chỉ tiêu BOD5 và COD phản ánh điều gì về chất lượng nước thải?
    BOD5 đo lượng oxy cần thiết để vi sinh vật phân hủy chất hữu cơ trong 5 ngày, COD đo tổng lượng oxy cần để oxy hóa hoàn toàn chất hữu cơ và một phần chất vô cơ. Giá trị cao cho thấy nước thải ô nhiễm hữu cơ nặng.

  4. Tại sao cần tách riêng hệ thống thoát nước mưa và nước thải?
    Tách riêng giúp giảm tải cho hệ thống xử lý nước thải, tránh nước mưa làm loãng nước thải, nâng cao hiệu quả xử lý, giảm nguy cơ ngập úng và ô nhiễm môi trường.

  5. Làm thế nào để nâng cao ý thức cộng đồng trong bảo vệ môi trường nước?
    Thông qua các chương trình giáo dục, truyền thông, vận động cộng đồng tham gia giám sát, xử lý rác thải đúng cách, sử dụng hệ thống thoát nước hợp lý và phối hợp với chính quyền địa phương.

Kết luận

  • Thành phố Thanh Hóa đang đối mặt với nhiều thách thức trong công tác thoát nước và xử lý nước thải sinh hoạt do hệ thống thoát nước chung xuống cấp, bể tự hoại không đạt chuẩn và xử lý nước thải chưa hiệu quả.
  • Chất lượng nước thải tại các điểm xả thải vượt mức quy chuẩn, gây ô nhiễm nguồn nước mặt và ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng.
  • Nghiên cứu đã đánh giá chi tiết điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, hiện trạng hệ thống thoát nước và xử lý nước thải tại 5 phường trung tâm, làm cơ sở đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý.
  • Đề xuất các giải pháp trọng tâm gồm xây dựng hệ thống thoát nước riêng biệt, đầu tư nhà máy xử lý nước thải tập trung, nâng cao quản lý bể tự hoại và tuyên truyền cộng đồng.
  • Các bước tiếp theo cần triển khai đồng bộ các giải pháp, tăng cường phối hợp liên ngành và giám sát chất lượng nước thải để bảo vệ môi trường và phát triển bền vững đô thị.

Hành động ngay hôm nay để bảo vệ nguồn nước và nâng cao chất lượng cuộc sống tại thành phố Thanh Hóa!