Đánh Giá Hiện Trạng và Đề Xuất Giải Pháp Bảo Vệ Môi Trường Nước Lưu Vực Sông Ba

Luận văn thạc sĩ HUS đánh giá hiện trạng và đề xuất giải pháp bảo vệ môi trường nước lưu vực sông Ba, góp phần phát triển bền vững.

• Tác giả: Trịnh Thị Phượng
• Người hướng dẫn: Ts Nguyễn Thị Thảo Hương
• Trường học: Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
• Chuyên ngành: Khoa học môi trường
• Đề tài: Đánh Giá Hiện Trạng Và Đề Xuất Các Giải Pháp Bảo Vệ Môi Trường Nước Lưu Vực Sông Ba
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2011
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tổng quan các công trình nghiên cứu
• 1.2. Các khái niệm về ô nhiễm môi trường nước
• 1.2.1. Khái niệm ô nhiễm môi trường nước
• 1.2.2. Nguồn gốc ô nhiễm nước
• 1.3. Các thông số cơ bản đánh giá chất lượng nước
• 1.4. Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội lưu vực sông Ba
• 1.4.1. Điều kiện tự nhiên
• 1.4.1.1. Vị trí địa lí. Đặc điểm địa hình, địa mạo
• 1.4.1.2. Đặc điểm địa chất thổ nhưỡng
• 1.4.1.3. Đặc điểm sinh vật
• 1.4.1.4. Đặc điểm khí hậu, thủy văn
• 1.4.2. Điều kiện kinh tế - xã hội
• 1.4.2.1. Dân cư và phân bố
• 1.4.2.2. Đặc điểm kinh tế
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
• 2.2. Nội dung nghiên cứu
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Phương pháp thu thập số liệu
• 2.3.2. Phương pháp điều tra, khảo sát ngoài thực địa
• 2.3.3. Phương pháp đánh giá chất lượng nước dựa vào chỉ số chất lượng nước (WQI)
• 2.3.4. Phương pháp đánh giá chất lượng nước dựa vào quy chuẩn Việt Nam QCVN 08:2008/BTNMT
• 2.3.5. Phương pháp thống kê. Phương pháp sử dụng hệ thông tin địa lí
• 2.3.6. Phương pháp phân tích tổng hợp
• 3. CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC LƯU VỰC SÔNG BA – NGUYÊN NHÂN & ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP
• 3.1. Đánh giá hiện trạng môi trường nước LVS Ba
• 3.2. Đánh giá chất lượng nước dựa vào quy chuẩn Việt Nam. Đánh giá chất lượng nước mặt dựa vào chỉ số chất lượng nước (WQI)
• 3.3. Diễn biến chất lượng nước LVS Ba
• 3.3.1. Chất hữu cơ (BOD5, COD) và DO
• 3.3.2. Chất dinh dưỡng
• 3.3.3. Tổng sắt tan (Fe 2+, Fe 3+)
• 3.4. Xác định nguyên nhân gây ô nhiễm
• 3.4.1. Các hoạt động công nghiệp
• 3.4.2. Các hoạt động nông nghiệp
• 3.4.3. Nước thải sinh hoạt
• 3.4.4. Chất thải rắn
• 3.4.5. Nước thải từ các cơ sở y tế
• 3.4.6. Nước thải nuôi trồng khai thác thủy hải sản
• 3.4.7. Xây dựng các công trình thủy lợi - thủy điện
• 3.5. Đề xuất các giải pháp bảo vệ môi trường nước lưu vực sông Ba
• 3.5.1. Giải pháp phi công trình
• 3.5.2. Giải pháp về chính sách
• 3.5.3. Giải pháp về quản lí
• 3.5.4. Áp dụng các công cụ kinh tế và tiến bộ khoa học
• 3.5.5. Giải pháp công trình
• 3.5.5.1. Các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm tại nguồn
• 3.5.5.2. Thu gom và xử lí nước thải
• 3.5.5.3. Xây dựng hệ thống trạm quan trắc
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Đánh Giá Môi Trường Nước Lưu Vực Sông Ba

Lưu vực sông Ba là một trong những hệ thống sông lớn nhất miền Trung Việt Nam, đóng vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế và bảo vệ môi trường. Việc đánh giá hiện trạng môi trường nước tại đây là cần thiết để xác định các vấn đề ô nhiễm và đề xuất giải pháp bảo vệ. Nghiên cứu này sẽ cung cấp cái nhìn tổng quan về chất lượng nước, các yếu tố ảnh hưởng và các giải pháp cần thiết.

1.1. Khái Niệm Về Ô Nhiễm Môi Trường Nước

Ô nhiễm môi trường nước là sự thay đổi thành phần và tính chất của nước, gây hại cho sinh vật và con người. Nguồn gốc ô nhiễm có thể từ tự nhiên hoặc nhân tạo, bao gồm các chất thải từ công nghiệp, nông nghiệp và sinh hoạt.

1.2. Tầm Quan Trọng Của Việc Đánh Giá Chất Lượng Nước

Đánh giá chất lượng nước giúp xác định mức độ ô nhiễm và tác động của nó đến sức khỏe cộng đồng và sinh thái. Việc này cũng hỗ trợ trong việc quản lý tài nguyên nước và phát triển bền vững.

II. Các Vấn Đề Ô Nhiễm Nước Tại Lưu Vực Sông Ba

Lưu vực sông Ba đang phải đối mặt với nhiều vấn đề ô nhiễm nghiêm trọng. Các hoạt động công nghiệp, nông nghiệp và đô thị hóa đã dẫn đến sự suy giảm chất lượng nước. Việc xả thải không qua xử lý từ các nhà máy và khu dân cư là nguyên nhân chính gây ô nhiễm.

2.1. Nguyên Nhân Gây Ô Nhiễm Nước

Các hoạt động công nghiệp, nông nghiệp và sinh hoạt đều góp phần vào ô nhiễm nước. Nước thải từ các nhà máy, chất thải rắn và hóa chất nông nghiệp là những yếu tố chính làm giảm chất lượng nước.

2.2. Tác Động Của Ô Nhiễm Đến Sức Khỏe Cộng Đồng

Ô nhiễm nước không chỉ ảnh hưởng đến sức khỏe con người mà còn gây thiệt hại cho hệ sinh thái. Các bệnh liên quan đến nước ô nhiễm ngày càng gia tăng, ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống.

III. Phương Pháp Đánh Giá Chất Lượng Nước Lưu Vực Sông Ba

Để đánh giá chất lượng nước, cần áp dụng các phương pháp khoa học và công nghệ hiện đại. Việc sử dụng chỉ số chất lượng nước (WQI) là một trong những phương pháp hiệu quả để xác định tình trạng ô nhiễm.

3.1. Sử Dụng Chỉ Số Chất Lượng Nước WQI

Chỉ số WQI giúp đánh giá tổng thể chất lượng nước dựa trên nhiều thông số như BOD, COD, DO và các chất ô nhiễm khác. Việc này giúp có cái nhìn tổng quát về tình trạng ô nhiễm.

3.2. Phân Tích Các Thông Số Chất Lượng Nước

Các thông số như pH, độ đục, và hàm lượng oxy hòa tan là những chỉ tiêu quan trọng trong việc đánh giá chất lượng nước. Việc theo dõi thường xuyên giúp phát hiện kịp thời các vấn đề ô nhiễm.

IV. Giải Pháp Bảo Vệ Môi Trường Nước Lưu Vực Sông Ba

Để bảo vệ môi trường nước, cần có các giải pháp đồng bộ từ chính sách đến thực tiễn. Các biện pháp như xử lý nước thải, quản lý chất thải và nâng cao nhận thức cộng đồng là rất cần thiết.

4.1. Giải Pháp Về Chính Sách

Cần xây dựng và thực thi các chính sách bảo vệ môi trường nước chặt chẽ. Việc này bao gồm quy định về xả thải và khuyến khích các công nghệ sạch trong sản xuất.

4.2. Giải Pháp Kỹ Thuật

Áp dụng công nghệ xử lý nước thải hiện đại và hiệu quả. Việc xây dựng hệ thống trạm quan trắc chất lượng nước cũng rất quan trọng để theo dõi và đánh giá tình trạng ô nhiễm.

V. Ứng Dụng Thực Tiễn Và Kết Quả Nghiên Cứu

Các nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn trong việc bảo vệ môi trường nước đã cho thấy những kết quả tích cực. Việc áp dụng các giải pháp đã giúp cải thiện chất lượng nước tại một số khu vực.

5.1. Kết Quả Cải Thiện Chất Lượng Nước

Nhiều khu vực đã ghi nhận sự cải thiện về chất lượng nước nhờ vào các biện pháp bảo vệ môi trường. Việc này không chỉ giúp bảo vệ sức khỏe cộng đồng mà còn bảo tồn hệ sinh thái.

5.2. Các Mô Hình Quản Lý Thành Công

Một số mô hình quản lý tài nguyên nước hiệu quả đã được áp dụng tại lưu vực sông Ba, giúp nâng cao hiệu quả trong việc bảo vệ môi trường và phát triển bền vững.

VI. Kết Luận Và Tương Lai Của Bảo Vệ Môi Trường Nước

Bảo vệ môi trường nước lưu vực sông Ba là một nhiệm vụ cấp bách và cần thiết. Cần có sự phối hợp giữa các cơ quan chức năng, cộng đồng và các tổ chức để đạt được hiệu quả cao nhất.

6.1. Tương Lai Của Bảo Vệ Môi Trường Nước

Trong tương lai, việc bảo vệ môi trường nước sẽ tiếp tục được chú trọng. Các giải pháp bền vững và công nghệ mới sẽ được áp dụng để cải thiện chất lượng nước.

6.2. Vai Trò Của Cộng Đồng Trong Bảo Vệ Môi Trường

Cộng đồng đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ môi trường nước. Nâng cao nhận thức và trách nhiệm của người dân sẽ góp phần vào sự thành công của các chương trình bảo vệ môi trường.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Lưu vực sông Ba là mạng lưới thủy văn lớn nhất khu vực miền Trung Việt Nam với tổng diện tích lưu vực tự nhiên lên tới 13.900 km² và chiều dài dòng chính đạt 374 km. Hệ thống sông trải dài qua địa giới hành chính của 20 huyện, thị xã và 1 thành phố thuộc 4 tỉnh gồm Kon Tum, Gia Lai, Đắk Lắk và Phú Yên, hàng năm cung cấp nguồn tài nguyên nước dồi dào với tổng lượng dòng chảy tại cửa ra Đà Rằng vượt mức 10 tỷ m³. Nguồn nước này giữ vai trò sống còn đối với sự phát triển kinh tế sinh kế của hàng triệu người dân, đồng thời cấp nước tưới cho hơn 425.334 ha đất sản xuất nông nghiệp và duy trì hệ sinh thái cho gần 1,7 triệu ha đất lâm nghiệp toàn vùng.

Tuy nhiên, áp lực từ tốc độ gia tăng dân số với sự phân bố mật độ chênh lệch sâu sắc giữa vùng hạ lưu như thành phố Tuy Hòa (đạt 2.451 người/km²) và các huyện vùng cao thượng nguồn như Kon Plông (chỉ 15 người/km²), kết hợp với quá trình đô thị hóa và công nghiệp hóa nhanh chóng đã tạo nên sức ép môi trường nghiêm trọng. Hàng loạt cơ sở sản xuất công nghiệp tập trung như các nhà máy mía đường quy mô từ 1.800 đến 4.000 tấn mía cây/ngày, nhà máy chế biến tinh bột sắn công suất 12.500 tấn sản phẩm/năm, các cơ sở khai thác tuyển quặng và hơn 7.436 tấn thủy sản nuôi trồng nước lợ hàng năm liên tục xả lượng lớn nước thải chưa qua xử lý triệt để trực tiếp vào lòng sông. Thực trạng đó dẫn đến hiện tượng ô nhiễm hữu cơ và phú dưỡng hóa cục bộ, làm suy giảm nghiêm trọng chỉ số chất lượng nước tại nhiều phân đoạn dòng chảy chính.

Mục tiêu trọng tâm của nghiên cứu là đánh giá toàn diện hiện trạng chất lượng môi trường nước mặt, phân tích quy luật diễn biến không gian - thời gian của các thông số ô nhiễm, làm rõ các nguyên nhân nhân sinh và tự nhiên, từ đó đề xuất hệ thống giải pháp quản lý đồng bộ nhằm bảo vệ bền vững tài nguyên nước lưu vực sông Ba. Phạm vi nghiên cứu bao quát chuỗi số liệu quan trắc khí tượng thủy văn kéo dài trên 30 năm (giai đoạn 1978 - 2011) kết hợp khảo sát thực địa chuyên sâu năm 2011. Kết quả nghiên cứu mang ý nghĩa khoa học và thực tiễn cấp thiết, cung cấp cơ sở dữ liệu nền tảng phục vụ việc kiểm soát tải lượng phát thải, hướng tới mục tiêu giảm thiểu từ 30% đến 50% nồng độ các chất gây ô nhiễm hữu cơ (BOD5, COD) và vi sinh (Coliform), đưa chất lượng nước toàn lưu vực đáp ứng các tiêu chuẩn phục vụ sinh hoạt và phát triển kinh tế - xã hội.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên nguyên lý Quản lý Tổng hợp Tài nguyên Nước (IWRM) được thông qua tại Hội nghị Quốc tế Dublin (1992) và Chương trình Nghị sự 21 (Agenda 21), trong đó khẳng định lưu vực sông là một thực thể tự nhiên thống nhất, đòi hỏi sự tiếp cận liên ngành và liên vùng trong việc quản lý tài nguyên và bảo vệ môi trường. Bên cạnh đó, đề tài ứng dụng lý thuyết lan truyền chất ô nhiễm và cơ chế tự làm sạch của dòng chảy sông ngòi phụ thuộc vào các điều kiện thủy văn như lưu lượng dòng kiệt, độ dốc lưu vực và hàm lượng oxy hòa tan.

Hệ thống khái niệm chuyên ngành then chốt được vận dụng xuyên suốt gồm:

• Chỉ số chất lượng nước (Water Quality Index - WQI): Công cụ toán học tích hợp cho phép quy đổi các giá trị đo đạc của nhiều thông số lý hóa, vi sinh phức tạp về một thang điểm định lượng từ 0 đến 100 nhằm phản ánh mức độ ô nhiễm tổng thể của nguồn nước.
• Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5) và Nhu cầu oxy hóa học (COD): Các chỉ số phản ánh hàm lượng các hợp chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học và tổng lượng hợp chất hữu cơ cần bị oxy hóa trong môi trường nước.
• Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) và Độ đục: Các thông số biểu thị lượng hạt khoáng sét, bùn cát lơ lửng sinh ra do quá trình phong hóa, xói mòn bề mặt đất dốc và hoạt động khai khoáng.
• Hệ thống Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt (QCVN 08:2008/BTNMT): Khung pháp lý phân chia chất lượng nước thành 4 mức mục đích sử dụng gồm A1, A2, B1 và B2.

Phương pháp nghiên cứu

Mạng lưới khảo sát thực địa được thiết lập đồng bộ với cỡ mẫu gồm 10 vị trí quan trắc trọng điểm (kể từ ký hiệu BB1 tại Cảng phường Sáu - TP. Tuy Hòa ngược dòng lên BB10 tại cầu Sông Ba - TX. An Khê) trải dài 374 km trên toàn tuyến dòng chính. Phương pháp chọn mẫu có chủ đích theo phân vùng chức năng được áp dụng nhằm thu thập dữ liệu đại diện tại các khu vực chịu áp lực xả thải công nghiệp, hợp lưu các phụ lưu lớn (sông Ayun, sông Krông H'Năng, sông Hinh) và các vùng đô thị đông dân cư.

Quy trình thu thập và phân tích mẫu nước được chuẩn hóa theo Tiêu chuẩn Phương pháp chuẩn kiểm tra nước và nước thải của Hoa Kỳ (Standard Methods, 1995) và quy định của Bộ Tài nguyên và Môi trường:

• Thu mẫu tại hiện trường: Mẫu nước được lấy ở 3 vị trí mặt cắt ngang (bờ trái, giữa dòng, bờ phải) tại các tầng sâu khác nhau bằng thiết bị lấy mẫu chuyên dụng Van Deers, đảm bảo tính đại diện và kiểm soát sai số. Các thông số nhiệt độ, pH và hàm lượng oxy hòa tan (DO) được đo đạc trực tiếp tại hiện trường bằng máy đo chuyên dụng đa chỉ tiêu.
• Phân tích phòng thí nghiệm: Bộ số liệu mẫu nước được phân tích chuyên sâu với 22 chỉ tiêu hóa lý và vi sinh theo các quy trình chuẩn.
• Phương pháp tính toán WQI: Triển khai theo hướng dẫn tại Quyết định số 879/QĐ-TCMT của Tổng cục Môi trường. Công thức tính toán tích hợp trọng số của 4 nhóm thông số gồm WQI_a (DO, BOD5, COD, N-NH4+, P-PO43-), WQI_b (TSS, độ đục), WQI_c (Tổng Coliform) và WQI_pH, từ đó phân loại chất lượng nước theo 5 dải màu quy ước từ Ô nhiễm nặng (0 - 25) đến Sử dụng rất tốt cho sinh hoạt (91 - 100).
• Phương pháp Hệ thống Thông tin Địa lý (GIS) và Thống kê: Xử lý chuỗi số liệu thủy văn 1978 - 2011 từ 9 trạm thủy văn (Củng Sơn, An Khê, Ayun Pa, Sông Hinh...) kết hợp phần mềm Excel và nền tảng GIS để số hóa dữ liệu không gian, xây dựng các biểu đồ biến trình nồng độ và bản đồ phân vùng chất lượng nước trực quan.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình phân tích dữ liệu quan trắc năm 2011 kết hợp chuỗi dữ liệu lịch sử đã ghi nhận các phát hiện then chốt về môi trường nước lưu vực sông Ba:

Thứ nhất, nồng độ ô nhiễm hữu cơ và chất dinh dưỡng vượt ngưỡng cục bộ tại các khu vực đô thị và chế biến nông nghiệp. Tại các điểm quan trắc quanh thị xã An Khê (BB8, BB9, BB10) và vùng hạ lưu thành phố Tuy Hòa (BB1, BB2), các chỉ tiêu BOD5 và COD tăng cao vượt giới hạn cột A1 của QCVN 08:2008/BTNMT từ 1,3 đến 2,5 lần. Hàm lượng nitơ amoni (N-NH4+) và phosphat (P-PO43-) tại khu vực tiếp nhận nước thải công nghiệp mía đường và chế biến sắn có xu hướng gia tăng rõ rệt so với đoạn thượng nguồn tự nhiên.

Thứ hai, sự phân hóa chất lượng nước sâu sắc theo chế độ thủy văn mùa lũ và mùa kiệt. Lưu vực sông Ba chịu sự chi phối của 3 vùng khí hậu (Tây Trường Sơn, Đông Trường Sơn và vùng trung gian) với hệ số biến động dòng chảy Cv từ 0,33 đến 0,44. Trong mùa kiệt kéo dài từ 7 đến 9 tháng, lượng dòng chảy chỉ chiếm từ 25% đến 35% tổng lượng nước cả năm (trong khi mùa lũ 3 - 5 tháng chiếm từ 65% đến 75%). Sự sụt giảm lưu lượng dòng chảy cơ bản đã làm suy giảm mạnh mẽ khả năng tự làm sạch của sông Ba, khiến giá trị chỉ số WQI tại các điểm nóng mùa khô sụt giảm xuống mức 51 - 75 (màu Vàng - chỉ đáp ứng mục đích tưới tiêu) và cục bộ chạm ngưỡng 26 - 50 (màu Da cam).

Thứ ba, hàm lượng chất rắn lơ lửng (TSS) và độ đục biến thiên cực kỳ lớn do xói mòn đất và khai thác khoáng sản. Chuỗi quan trắc tại trạm Củng Sơn cho thấy độ đục bình quân mùa lũ đạt 200 - 300 g/m³, cao gấp hàng chục lần so với tháng kiệt nhất (chỉ 3,1 g/m³). Với lượng ngậm cát bình quân 70 - 180 g/m³, mỗi năm sông Ba vận chuyển ra biển khối lượng bùn cát khổng lồ cùng dòng chảy 283 m³/s, chịu tác động tiêu cực từ tỷ lệ che phủ rừng còn thấp (chỉ dao động từ 31,8% đến 47,2% tại Phú Yên và Đắk Lắk) kết hợp hoạt động xả bùn lắng chưa qua lọc từ các mỏ tuyển quặng.

Thứ tư, ô nhiễm vi sinh vật nghiêm trọng tại vùng cửa sông hạ lưu. Tại điểm quan trắc BB1 (Cảng phường Sáu) và BB2 (Cầu Đà Rằng), mật độ Coliform tổng số tăng đột biến, vượt giới hạn cho phép của chuẩn A2 nhiều lần do tiếp nhận trực tiếp nguồn phân chuồng từ đàn gia súc hơn 6,6 triệu con toàn vùng và nước thải sinh hoạt chưa qua xử lý từ các khu dân cư ven sông.

Thảo luận kết quả

Sự biến động chất lượng nước lưu vực sông Ba phản ánh mối quan hệ nhân quả trực tiếp giữa phương thức phát triển kinh tế và tính chất nhạy cảm tự nhiên của lưu vực. Về mặt hoạt động sản xuất, ngành công nghiệp chế biến nông sản tạo áp lực tải lượng cực lớn. Với 3 nhà máy đường tại Phú Yên đạt tổng công suất 7.500 tấn mía cây/ngày, nhà máy đường An Khê công suất 4.000 tấn mía cây/ngày, cùng các nhà máy bia (Sài Gòn - Phú Yên công suất 10 triệu lít/năm) và xí nghiệp chế biến sắn, lưu lượng nước thải hữu cơ đậm đặc xả ra là nguyên nhân chính đẩy nồng độ COD tại các cống xả lên cao.

Dữ liệu chất lượng nước có thể được trực quan hóa rất hiệu quả thông qua việc xây dựng biểu đồ đường biến trình thể hiện mối tương quan nghịch biến giữa nồng độ COD và hàm lượng oxy hòa tan DO theo chiều dài dòng chảy chính. Đồ thị cho thấy rõ các điểm đáy suy giảm DO (xuống dưới 4 mg/l) trùng khớp với vị trí đặt các cống xả nước thải công nghiệp tại An Khê và cửa xả đô thị Tuy Hòa. Bên cạnh đó, việc lập bảng ma trận phân loại WQI kết hợp bản đồ số hóa không gian trên hệ thống GIS làm nổi bật sự chuyển dịch màu sắc từ Xanh nước biển (chất lượng tốt) ở thượng lưu sang dải Vàng và Da cam ở trung - hạ lưu.

Ngoài áp lực xả thải, sự hình thành các công trình thủy điện - thủy lợi quy mô lớn như hồ Ayun Hạ (mặt hồ 3.700 ha) và hồ Sông Hinh (mặt hồ 4.100 ha) đã chia cắt dòng chảy tự nhiên. Việc tích nước trong mùa kiệt làm lưu lượng hạ lưu đập suy giảm mạnh, trong khi lưu lượng xả duy trì dòng chảy môi trường chưa được kiểm soát chặt chẽ, làm gia tăng thời gian lưu giữ chất ô nhiễm trong lòng dẫn. So sánh với các nghiên cứu tương tự tại lưu vực sông Cầu hay hệ thống sông Đồng Nai, hiện trạng ô nhiễm sông Ba mang tính chất cục bộ theo mùa nhưng tiềm ẩn nguy cơ suy thoái nhanh nếu không kiểm soát kịp thời.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm phục hồi và bảo vệ bền vững chất lượng môi trường nước lưu vực sông Ba, hệ thống giải pháp công trình và phi công trình cần được triển khai đồng bộ:

Thứ nhất, kiểm soát và xử lý triệt để các nguồn thải công nghiệp tại nguồn. Ban hành quy định bắt buộc 100% các nhà máy mía đường (công suất 1.800 - 4.000 tấn mía/ngày), nhà máy chế biến tinh bột sắn (12.500 tấn/năm) và các cơ sở trong khu công nghiệp (như KCN Hòa Phú quy mô 181 ha, KCN Trà Đa) phải hoàn thiện hệ thống xử lý nước thải đạt QCVN 40:2011/BTNMT trước năm 2015. Mục tiêu đặt ra là cắt giảm tối thiểu 40% tải lượng BOD5 và COD phát thải ra lưu vực. Cơ quan chủ trì: Sở Tài nguyên và Môi trường các tỉnh Gia Lai, Phú Yên, Đắk Lắk.

Thứ hai, đầu tư xây dựng hạ tầng thu gom và xử lý nước thải đô thị tập trung. Triển khai xây dựng các nhà máy xử lý nước thải sinh hoạt tại thành phố Tuy Hòa (nơi có 80% dân cư đô thị, mật độ 2.451 người/km²) và thị xã An Khê với tổng công suất thiết kế từ 15.000 đến 30.000 m³/ngày-đêm trong giai đoạn 2012 - 2018. Giải pháp này nhằm giải quyết tình trạng ô nhiễm vi sinh vật và chất hữu cơ tại các đoạn sông chảy qua đô thị. Cơ quan chủ trì: UBND các tỉnh và Sở Xây dựng địa phương.

Thứ ba, thiết lập mạng lưới quan trắc tự động và cảnh báo sớm. Lắp đặt 4 trạm quan trắc chất lượng nước tự động, liên tục tại các vị trí xung yếu gồm An Khê, Ayun Pa, Củng Sơn và thành phố Tuy Hòa trong giai đoạn 2012 - 2015. Hệ thống vận hành 24/7 truyền dữ liệu thời gian thực về trung tâm điều hành, giúp phát hiện tức thì các sự cố xả thải vượt chuẩn và theo dõi liên tục các chỉ số DO, pH, COD, TSS. Đơn vị thực hiện: Chi cục Bảo vệ Môi trường 4 tỉnh lưu vực sông Ba.

Thứ tư, hoàn thiện thể chế quản lý tổng hợp và vận hành liên hồ chứa. Thành lập Ủy ban Điều phối Quản lý Tổng hợp Lưu vực sông Ba nhằm thống nhất cơ chế chia sẻ thông tin và điều tiết nguồn nước liên tỉnh. Xây dựng quy trình vận hành liên hồ chứa đối với hệ thống hồ Ayun Hạ, hồ Sông Hinh và hồ Ba Hạ, đảm bảo xả lưu lượng dòng chảy môi trường tối thiểu mùa cạn duy trì từ 15 đến 25 m³/s để pha loãng chất ô nhiễm và chống xâm nhập mặn. Chủ thể thực hiện: Bộ Tài nguyên và Môi trường phối hợp Bộ Nông nghiệp & PTNT và UBND 4 tỉnh.

Thứ năm, ứng dụng công cụ kinh tế và phục hồi thảm phủ rừng đầu nguồn. Tăng cường thu phí bảo vệ môi trường đối với nước thải và khai thác khoáng sản; trích lập quỹ bảo vệ môi trường lưu vực sông. Đồng thời, nâng cao tỷ lệ che phủ rừng từ mức bình quân 33,8% - 47,2% lên trên 55% thông qua khoán bảo vệ 1,7 triệu ha đất lâm nghiệp trước năm 2020, hạn chế xói mòn và giảm thiểu tải lượng bùn cát 228 g/m³ đổ vào lòng sông. Đơn vị thực hiện: Quỹ Bảo vệ Môi trường và Sở Nông nghiệp & PTNT các địa phương.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả nghiên cứu của luận văn mang lại giá trị thực tiễn và học thuật cho 4 nhóm đối tượng chính:

1. Cơ quan quản lý nhà nước về môi trường và quy hoạch: Lãnh đạo và cán bộ chuyên môn tại Sở Tài nguyên và Môi trường, Chi cục Bảo vệ Môi trường các tỉnh Phú Yên, Gia Lai, Đắk Lắk, Kon Tum. Luận văn cung cấp luận cứ khoa học để phân vùng chức năng tiếp nhận nước thải, hoạch định hạn ngạch xả thải và xây dựng quy chế quản lý lưu vực sông liên tỉnh.
2. Các nhà nghiên cứu, giảng viên và học viên cao học: Giới học thuật thuộc các chuyên ngành Khoa học Môi trường, Quản lý Tài nguyên Nước, Thủy văn học và Kỹ thuật Môi trường. Đề tài cung cấp tài liệu tham khảo giá trị về phương pháp ứng dụng chỉ số WQI theo Quyết định 879/QĐ-TCMT, quy trình lấy mẫu đa tầng bằng thiết bị Van Deers và kỹ thuật phân tích chuỗi dữ liệu không gian GIS.
3. Ban quản lý các khu công nghiệp và doanh nghiệp sản xuất: Chủ đầu tư các nhà máy mía đường, tinh bột sắn, xí nghiệp chế biến thủy sản và ban quản lý các KCN Hòa Phú, Trà Đa. Tài liệu giúp nhận diện rõ các thông số ô nhiễm đặc thù (COD, TSS, Coliform) để chủ động nâng cấp công nghệ xử lý nước thải đạt quy chuẩn kỹ thuật.
4. Đơn vị tư vấn kỹ thuật và ban quản lý hồ chứa thủy lợi - thủy điện: Các kỹ sư vận hành hồ Ayun Hạ, Sông Hinh và đơn vị tư vấn môi trường. Cung cấp dữ liệu thủy văn dòng chảy kiệt và biến động bùn cát để tối ưu hóa quy trình điều tiết nước, cân bằng giữa mục tiêu phát điện, tưới tiêu và duy trì dòng chảy môi trường.

Câu hỏi thường gặp

Chỉ số WQI phản ánh chất lượng nước sông Ba trong nghiên cứu như thế nào? Chỉ số chất lượng nước WQI được tính toán tích hợp từ 10 thông số lý hóa và vi sinh theo thang đo chuẩn 0 - 100. Kết quả tính toán cho thấy chất lượng nước phân hóa rõ rệt: thượng nguồn đạt mức 76 - 90 (màu Xanh lá cây - dùng cho sinh hoạt có xử lý), nhưng khi qua các khu đô thị và chế biến công nghiệp tại An Khê và Tuy Hòa trong mùa khô, WQI giảm xuống mức 51 - 75 (màu Vàng - chỉ dùng tưới tiêu) và cục bộ giảm xuống mức 26 - 50 (màu Da cam).

Nguyên nhân chính gây ô nhiễm hữu cơ tại lưu vực sông Ba là gì? Ô nhiễm hữu cơ (thể hiện qua nồng độ BOD5 và COD vượt chuẩn từ 1,3 đến 2,5 lần) chủ yếu bắt nguồn từ nước thải chưa qua xử lý đạt chuẩn của 4 nhà máy đường quy mô lớn (tổng công suất trên 11.500 tấn mía/ngày), các cơ sở chế biến tinh bột sắn (công suất 12.500 tấn/năm), cùng nguồn nước thải sinh hoạt đô thị từ hơn 262.000 dân thành phố Tuy Hòa xả trực tiếp ra dòng chính.

Phương pháp lấy mẫu nước trong luận văn được thực hiện theo tiêu chuẩn nào? Mẫu nước được thu thập trực tiếp tại 10 vị trí trọng điểm trải dài 374 km dòng sông bằng thiết bị Van Deers chuyên dụng. Tại mỗi điểm đo, mẫu được lấy tại 3 vị trí ngang sông (bờ trái, giữa dòng, bờ phải) và đa tầng độ sâu, tuân thủ đúng Tiêu chuẩn Phương pháp chuẩn kiểm tra nước và nước thải của Hoa Kỳ (Standard Methods, 1995) và quy chuẩn của Bộ Tài nguyên và Môi trường để đảm bảo độ tin cậy khoa học.

Các hồ chứa thủy điện tác động như thế nào đến môi trường nước sông Ba vào mùa kiệt? Hệ thống hồ chứa lớn như Ayun Hạ (3.700 ha) và Sông Hinh (4.100 ha) tích trữ nước phục vụ tưới tiêu và phát điện vào mùa khô (thời kỳ dòng chảy tự nhiên chỉ chiếm 25% - 35% cả năm). Hoạt động này làm suy giảm lưu lượng dòng chảy hạ du đập, giảm đáng kể khả năng tự làm sạch và pha loãng chất thải, khiến nồng độ ô nhiễm hữu cơ và độ đục gia tăng tại các đoạn sông cạn.

Giải pháp nào được đánh giá là cấp bách nhất để bảo vệ môi trường nước sông Ba? Giải pháp cấp bách hàng đầu là bắt buộc 100% các nhà máy chế biến nông sản và cụm công nghiệp hoàn thiện trạm xử lý nước thải đạt chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT, đồng thời lắp đặt 4 trạm quan trắc tự động 24/7 tại An Khê, Ayun Pa, Củng Sơn, Tuy Hòa và ban hành quy chế xả dòng chảy môi trường tối thiểu 15 - 25 m³/s từ các hồ chứa liên tỉnh.

Kết luận

• Đánh giá toàn diện hiện trạng chất lượng nước mặt trên toàn bộ 13.900 km² diện tích lưu vực sông Ba thông qua mạng lưới 10 điểm quan trắc đại diện với 22 chỉ tiêu phân tích lý hóa, vi sinh chuyên sâu.
• Xác định nồng độ các chất ô nhiễm hữu cơ (BOD5, COD) và vi sinh (Coliform) tại các vùng công nghiệp An Khê và hạ lưu Tuy Hòa vượt giới hạn QCVN 08:2008/BTNMT từ 1,3 đến 2,5 lần, phân hóa mạnh mẽ giữa mùa lũ và mùa kiệt (với dòng chảy mùa kiệt chỉ chiếm 25% - 35% cả năm).
• Đóng góp luận cứ khoa học quan trọng bằng việc chuẩn hóa phương pháp tính toán chỉ số WQI theo Quyết định 879/QĐ-TCMT kết hợp công nghệ GIS, tạo dựng bộ cơ sở dữ liệu số hóa phục vụ quản lý tổng hợp tài nguyên nước liên tỉnh.
• Đề xuất lộ trình 5 nhóm giải pháp công trình và phi công trình cụ thể cho giai đoạn 2012 - 2020, trọng tâm là kiểm soát nguồn thải mía đường, xây dựng trạm xử lý nước thải đô thị, lắp đặt 4 trạm quan trắc tự động và nâng độ che phủ rừng lên trên 55%.
• Kêu góp các cơ quan quản lý, doanh nghiệp sản xuất và viện nghiên cứu tăng cường liên kết, triển khai ngay các cơ chế điều tiết liên hồ chứa nhằm bảo vệ nguồn tài nguyên nước sông Ba theo định hướng phát triển bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 - TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan các công trình nghiên cứu Vấn đề quản lí tổng hợp tài nguyên và môi trường theo LVS hiện nay đang được quan tâm rất nhiều cả trên thế giới và Việt Nam. Tại Hội nghị Quốc tế về nước và môi trường (Dublin, 1992) vấn đề quản lí tổng hợp tài nguyên nước và môi trường là vấn đề trọng tâm được thảo luận. Trong chương trình hành động 21 (Agenda 21) đã giành quan tâm đặc biệt đến quản lí tổng hợp tài nguyên nước và môi trường nước LVS như ở Australia, Hoa kì, Đức, Đan Mạch, Pháp, Nhật.Ở các nước phát triển, chính phủ và các cơ quan, đặc biệt là cơ quan kiểm soát ô nhiễm và cơ quan quản lí nước, NN và lâm nghiệp đã coi LVS như những đơn vị tự nhiên của việc quản lí đất và nước.

Việc đánh giá, dự báo và kiểm soát chất lượng môi trường theo LVS đã trở thành qui trình, qui phạm trong quản lí LVS bao gồm: các biện pháp giảm thiểu chất thải bằng việc áp dụng công nghệ sản xuất sạch và kiểm toán chất thải, thu gom tái sử dụng các chất thải, xử lí một phần và toàn bộ các chất thải, nước thải trước khi đổ vào sông, quy hoạch khai thác hợp lí nguồn nước phục vụ phát triển KT – XH của LVS, quan trắc lượng và chất lượng môi trường, cảnh báo sự khuếch tán chất độc hại trong sông và dự báo sinh thái – chất lượng trên toàn LVS. Ở Việt Nam, vấn đề sử dụng hợp lí tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ môi trường và quản lí LVS cũng được quan tâm từ vài chục năm trở lại đây. Việc hình thành các tổ chức lưu vực được coi như là phương tiện hữu hiệu để quy hoạch trị thủy dòng sông, bảo vệ môi trường và phát triển KT – XH. Trong những năm qua có nhiều chương trình, đề tài, đề án của Nhà nước đã được triển khai: 1.

Đề án cấp nhà nước: “Xây dựng đề án tổng thể bảo vệ môi trường lưu vực sông Hương” thuộc chương trình Nhiệm vụ quản lí nhà nước về bảo vệ môi trường.TSKH Nguyễn Văn Cư, Viện Địa lý (Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam) chủ trì. Đề án đã tiến hành điều tra, khảo sát, đánh giá các tác nhân gây ô nhiễm môi trường LVS; theo dõi diễn biến và dự báo CLN của LVS từ đó xây dựng đề án tổng thể bảo vệ môi trường LVS Hương. 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Bài báo “Đánh giá chất lượng nước sông Bồ ở tỉnh Thừa Thiên Huế dựa vào chỉ số chất lượng nước (WQI)”, 2010, Tạp chí khoa học Huế do Nguyễn Văn Hợp, Phạm Nguyễn Anh Thi, Thủy Châu Tờ - Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế, Nguyễn Minh Cường – Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế nghiên cứu.

Trong nghiên cứu này tác giả đã sử dụng WQI theo mô hình gốc của Bhargava để đánh giá CLN cho LVS Bồ. Bài báo: “Xây dựng chỉ số chất lượng để đánh giá và quản lí chất lượng nước hệ thống sông Đồng Nai ” (2010) TS. Tôn Thất Lãng, Trường Cao đẳng Tài nguyên Môi trường. Tác giả đã sử dụng phương pháp Delphi để xây dựng các chỉ số đánh giá chất lượng môi trường nước sông Đồng Nai 4.

Đề tài: “Điều tra thu thập đánh giá dữ liệu nước mặt tỉnh Phú Yên năm 2010” – do Trung tâm Khí tượng Thủy văn tỉnh Phú Yên chủ trì. Đề tài đã tiến hành điều tra đưa ra những đánh giá về CLN mặt sông Ba ở khu vực hạ lưu địa phận thuộc tỉnh Phú Yên trong hai hăm 2008 – 2009. Dự án: “Đánh giá chất lượng nước và trầm tích đầm phá Tam Giang – Cầu Hai 2006 – 2007” do nhóm Tài nguyên thiên nhiên thuộc dự án “Quản lí tổng hợp các hoạt động ở cùng đầm phá tỉnh Thừa Thiên Huế” do Tổ chức Nông lương thế giới (FAO) tài trợ. Dự án tiến hành làm các công việc bao gồm: điều tra môi trường nhằm thu được bức tranh tổng quát về CLN và trầm tích; xây dựng mô hình thủy sinh và thiết lập một số công cụ mới hữu dụng cho hoạt động quan trắc trong tương lai, như các chỉ thị về tình trạng phú dưỡng và hệ sinh thái nói chung; và xây dựng cơ sở dữ liệu tổng hợp (dựa vào số liệu thu được kết hợp với các dữ liệu quá khứ) liên quan đến hệ sinh thái vùng đầm phá.

“Báo cáo hiện trạng môi trường nước 3 lưu vực sông: Cầu, Nhuệ - Đáy, Hệ thống sông Đồng Nai” - Báo cáo môi trường Quốc gia 2006 do Bộ tài nguyên môi trường thực hiện. Báo cáo đã đưa ra hiện trạng, nguyên nhân, dự báo ô nhiễm ba lưu vực sông lớn nhất Việt Nam. Từ đó đánh giá thiệt hại do ô nhiễm môi trường nước của 3 lưu vực và đưa ra những biện pháp quản lí, các giải pháp thích hợp để bảo vệ môi trường lưu vực. 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Trên lưu vực sông Ba có các công trình nghiên cứu sau: 7.30/06-10: “Nghiên cứu xây dựng công nghệ điều hành hệ thống liên hồ chứa đảm bảo ngăn lũ, chậm lũ, an toàn vận hành hồ chứa và sử dụng hợp lí tài nguyên nước về mùa kiệt lưu vực sông Ba” (2010) Do PGS.

Nguyễn Hữu Khải chủ nhiệm. Đề tài đã góp phần thu thập và xử lý một nguồn số liệu phong phú về địa hình, khí tượng thủy văn, hồ chứa, KT - XH trên LVS Ba làm đầu vào cho bài toán vận hành liên hồ; áp dụng nhiều công cụ thống kê và mô hình toán hiện đại để xác lập cơ sở khoa học cho việc xây dựng quy trình vận hành liên hồ chứa; sử dụng mô hình HEC-RESSIM để phân tích và đưa ra các quy tắc xả lũ bảo đảm an toàn hồ chứa, cắt lũ hợp lý để giảm lũ cho hạ lưu, làm cơ sở cho quy trình vận hành liên hồ chứa mùa lũ… 8. Đề tài: “Nghiên cứu giải pháp tổng thể sử dụng hợp lí tài nguyên và bảo vệ môi trường lưu vực sông Ba và sông Côn” (2005) do PGS.TSKH Nguyễn Văn Cư, Viện Địa lý (Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam) chủ trì. Từ việc xác định các nguyên nhân chính và dự báo khả năng suy thoái tài nguyên và môi trường, đề tài đã xây dựng giải pháp tổng thể quản lý tổng hợp nhằm sử dụng hợp lý tài nguyên và bảo vệ môi trường cho hai lưu vực sông.

Các nhà khoa học cũng đã xây dựng bộ cơ sở dữ liệu về điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên môi trường kinh tế - xã hội của LVS Ba và sông Côn, nhằm giúp cho các nhà khoa học và quản lý tài nguyên môi trường nắm bắt thông tin nhanh chóng và đồng bộ trên toàn lưu vực, làm cơ sở cho công tác quản lý và quy hoạch phát triển KT - XH bền vững. Đề tài độc lập cấp nhà nước: “Nghiên cứu luận cứ khoa học cho các giải pháp phòng tránh, hạn chế hậu quả lũ lụt đối với lưu vực sông Ba”(2003) do PGS.TSKH Nguyễn Văn Cư, Viện Địa lý (Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam) chủ trì. Đề tài tập trung nghiên cứu các điều kiện tự nhiên, xã hội ảnh hưởng đến lũ lụt LVS Ba, sau đó tiến hành phân tích đánh giá xác định nguyên nhân gây lũ lụt và đưa ra các giải pháp phòng tránh và hạn chế hậu quả của lũ lụt. 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.

Dự án “Quy hoạch sử dụng tổng hợp và bảo vệ nguồn nước lưu vực sông Ba”, 2002, do Viện Quy hoạch Thủy lợi, Bộ NN&PTNT chủ trì. Dự án này đã tiến hành đánh giá điều kiện tự nhiên, KT - XH. Từ đó dự báo nhu cầu dùng nước của các ngành dùng nước, tính toán cân bằng nước. Trên cơ sở đó đề xuất giải pháp thủy điện nhỏ miền núi, vùng sâu, vùng xa; đề xuất các giải pháp cải thiện và bảo vệ môi trường sinh thái.

Hiện tại đang có một dự án triển khai nghiên cứu đối với lưu vực sông Ba: “Điều tra khảo sát, đánh giá hiện trạng, dự báo diễn biến môi trường và đề xuất giải pháp tổng thể bảo vệ môi trường lưu vực sông Ba và sông Vu Gia – Thu Bồn” dự án thực hiện từ năm 2010 – 2012 do TS. Nguyễn Thị Thảo Hương, Viện Địa lí (Viện Khoa học công nghệ Việt Nam chủ trì). Như vậy ta có thể thấy đã có rất nhiều các đề tài, dự án đã đề cập đến nhiều vấn đề môi trường của LVS. Song các đề tài, dự án đó mới chỉ đề cập đến vấn đề môi trường ở mức độ tổng thể, chưa có đề tài nào đề cập vấn đề môi trường nước cụ thể, số liệu điều tra khảo sát chất lượng môi trường nước trên LVS Ba còn rất rời rạc, không liên tục và thiếu đồng bộ chưa đáp ứng được yêu cầu cấp bách về chất lượng môi trường nước hiện nay.

Vì vậy việc tiến hành nghiên cứu đề tài này sẽ góp phần đưa ra một cái nhìn tổng quan và chung nhất về chất lượng môi trường nước trên LVS Ba. Các khái niệm về ô nhiễm môi trường nước 1.1 Khái niệm ô nhiễm môi trường nước. Ô nhiễm nước là sự thay đổi thành phần và tính chất của nước, có hại cho hoạt động sống bình thường của sinh vật và con người, bởi sự có mặt của một hay nhiều hóa chất lạ vượt qua ngưỡng chịu đựng của sinh vật. Hiến chương Châu Âu về nước, định nghĩa về ô nhiễm nước: “Là sự biến đổi nói chung do con người đối với chất lượng nước, làm nhiễm bẩn nước và gây nguy hiểm cho con người, cho công nghiệp, nông nghiệp, nuôi cá, nghỉ ngơi, giải trí, đối với hoạt động vật nuôi và các loài hoang dại”.[11] 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.

Nguồn gốc ô nhiễm nước. Ô nhiễm nước có nguồn gốc tự nhiên và nhân tạo. Nguồn gốc tự nhiên của ô nhiễm nước là do mưa, tuyết tan, gió, bão lụt. Các tác nhân trên đưa vào môi trường nước chất thải bẩn, các sinh vật và vi sinh vật có hại, kể cả xác chết của chúng.

Nguồn gốc nhân tạo là sự thải chất độc hại như các chất thải sinh hoạt, CN, NN, giao thông vào môi trường nước. Các chỉ tiêu cơ bản đánh giá chất lượng nước Để đánh giá CLN cũng như mức độ gây ô nhiễm nước, có thể dựa vào một số chỉ tiêu cơ bản và quy định giới hạn của từng chỉ tiêu đó theo Luật môi trường của một quốc gia hoặc tiêu chuẩn Quốc tế qui định cho từng loại nước sử dụng cho các mục đích khác nhau.