Tổng quan nghiên cứu

Thành phố Bắc Kạn đóng vai trò là trung tâm chính trị, kinh tế và văn hóa của tỉnh Bắc Kạn, với tổng diện tích tự nhiên đạt 13.699,98 ha và được phân chia thành 8 đơn vị hành chính gồm 6 phường cùng 2 xã. Trong những năm qua, quá trình đô thị hóa và chuyển dịch cơ cấu kinh tế diễn ra mạnh mẽ, trong đó tỷ trọng thương mại - dịch vụ chiếm 56,1%, công nghiệp - xây dựng chiếm 38,0% và nông - lâm - thủy sản chiếm 5,9%. Tuy nhiên, sự tăng trưởng này cũng kéo theo những áp lực lớn lên hệ thống sinh thái bản địa. Năm 2017, tổng khối lượng chất thải rắn phát sinh trên địa bàn đạt khoảng 45 tấn/ngày, trong khi hệ thống hạ tầng xử lý rác thải và nước thải sinh hoạt chưa được đầu tư đồng bộ, dẫn đến nguy cơ ô nhiễm môi trường đất, nước và không khí. Dân số toàn thành phố năm 2013 là 41.137 người và được dự báo sẽ tăng lên mức 55.000 người trong giai đoạn 2017 - 2025, tạo thêm gánh nặng cho hệ thống cấp thoát nước và vệ sinh môi trường.

Mục tiêu cốt lõi của nghiên cứu là đánh giá toàn diện hiện trạng chất lượng môi trường nước mặt, nước dưới đất và không khí xung quanh tại 8 đơn vị hành chính của thành phố Bắc Kạn trong giai đoạn 2018 - 2019, từ đó làm rõ các nguyên nhân gây suy giảm chất lượng môi trường và đề xuất hệ thống giải pháp quản lý khả thi. Về mặt khoa học, công trình cung cấp bộ dữ liệu thực nghiệm quan trắc định kỳ và đánh giá chỉ số môi trường chuẩn hóa, phục vụ công tác quy hoạch phát triển bền vững. Về mặt thực tiễn, các kết quả nghiên cứu là căn cứ trực tiếp giúp chính quyền địa phương hoàn thiện chính sách kiểm soát xả thải, nâng cao tỷ lệ cấp nước sạch đô thị từ mức 85% hiện tại và duy trì diện tích 10.645,75 ha rừng tự nhiên, bảo vệ sức khỏe cho hơn 40.000 cư dân đô thị.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên lý thuyết tải lượng môi trường và khả năng tự làm sạch của các thủy vực tự nhiên, kết hợp với khung lý thuyết quản lý môi trường đô thị dựa trên cách tiếp cận hệ thống và nguyên tắc người gây ô nhiễm phải trả chi phí xử lý. Nghiên cứu vận dụng hệ thống tiêu chuẩn kỹ thuật quốc gia bao gồm QCVN 08-MT:2015/BTNMT đối với nước mặt, QCVN 09-MT:2015/BTNMT đối với nước dưới đất và QCVN 05:2013/BTNMT đối với chất lượng không khí xung quanh.

Ba khái niệm học thuật trọng tâm được chuẩn hóa xuyên suốt đề tài gồm: chỉ số chất lượng nước WQI theo Quyết định số 879/QĐ-TCMT, chỉ số chất lượng không khí AQI theo Quyết định số 878/QĐ-TCMT và cơ chế phân cấp quản lý nhà nước về môi trường theo Luật Bảo vệ môi trường năm 2014. Mô hình đánh giá tổng hợp này cho phép định lượng hóa mức độ rủi ro sinh thái từ các thông số hóa lý riêng lẻ thành các chỉ số tích hợp phục vụ việc ra quyết định.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của luận văn được tổng hợp thông qua quy trình quan trắc hiện trường, điều tra xã hội học và kế thừa số liệu từ các cơ quan quản lý như Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Bắc Kạn. Chương trình quan trắc thực địa được tiến hành qua 3 đợt gồm đợt 1 vào tháng 9/2018, đợt 2 vào tháng 1/2019 và đợt 3 vào tháng 5/2019. Cỡ mẫu nghiên cứu bao gồm:

  • 6 vị trí quan trắc nước mặt đại diện cho lưu vực sông Cầu và các suối nhánh như suối Nặm Cắt, suối Nông Thượng, suối Pá Danh, suối Bắc Kạn và suối Khuổi Cuồng.
  • 5 vị trí quan trắc nước dưới đất lấy mẫu tại nhà máy nước thành phố Bắc Kạn, khu dân cư các phường Đức Xuân, Nguyễn Thị Minh Khai, Phùng Chí Kiên và khu vực bãi rác thôn Khuổi Mật thuộc phường Huyền Tụng.
  • 7 vị trí quan trắc môi trường không khí phân bổ dọc theo tuyến Quốc lộ 3, ngã ba đường Chợ Đồn, khu vực bến xe thành phố, cổng chợ Bắc Kạn và các nút giao thông trường học.
  • 100 phiếu điều tra phỏng vấn, bao gồm 80 phiếu dành cho người dân sinh sống quanh các khu vực nhạy cảm môi trường và 20 phiếu dành cho cán bộ quản lý môi trường tại Sở Tài nguyên và Môi trường cùng Ủy ban nhân dân 8 xã, phường.

Phương pháp chọn mẫu được thực hiện theo nguyên tắc phân tầng không gian có chủ đích, ưu tiên các khu vực chịu tác động trực tiếp từ nước thải sinh hoạt đô thị, nước thải y tế bệnh viện, bãi chôn lấp rác và các trục giao thông có mật độ phương tiện cao. Lý do lựa chọn phương pháp phân tích phòng thí nghiệm theo các Tiêu chuẩn Việt Nam như TCVN 5067:1995 đối với bụi, TCVN 6137:2009 đối với khí nitơ dioxit và TCVN 6663-1:2011 đối với kỹ thuật lấy mẫu nước là nhằm bảo đảm tính pháp lý, độ lặp lại cao và hạn chế tối đa sai số thực nghiệm khi so sánh với các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Kết quả phân tích mẫu thực nghiệm qua 3 đợt quan trắc cho thấy bức tranh phân hóa rõ rệt về chất lượng môi trường nước và không khí trên địa bàn thành phố Bắc Kạn:

  • Chất lượng nước mặt tại các đoạn sông, suối chảy qua khu dân cư tập trung bị ô nhiễm hữu cơ đáng kể. Cụ thể tại suối Nông Thượng và suối Bắc Kạn chảy qua phường Phùng Chí Kiên và Đức Xuân, chỉ số BOD5 ghi nhận lần lượt là 20,4 mg/l và 22,7 mg/l, vượt từ 36,0% đến 51,3% so với giới hạn cột B1 của QCVN 08-MT:2015/BTNMT (mức tối đa 15 mg/l). Tương tự, chỉ số COD tại hai vị trí này đạt 38,0 mg/l và 39,3 mg/l, vượt ngưỡng quy chuẩn 30 mg/l.
  • Hàm lượng tổng chất rắn lơ lửng (TSS) tại điểm suối Bắc Kạn đạt mức 41 mg/l, cao hơn quy chuẩn A2 (30 mg/l) khoảng 36,7%, phản ánh tác động của bùn đất xói mòn và rác thải xây dựng đổ trực tiếp ra lòng suối.
  • Chỉ số chất lượng nước WQI tại các dòng nhánh nội đô như suối Nông Thượng (72,24) và suối Bắc Kạn (70,66) chỉ đạt mức trung bình, phục vụ mục đích tưới tiêu nông nghiệp. Ngược lại, tại thượng nguồn sông Cầu khu vực cầu Dương Quang và suối Pá Danh, chỉ số WQI duy trì ở mức cao từ 93,24 đến 96,64, đáp ứng tốt cho mục đích cấp nước sinh hoạt sau khi xử lý.
  • Môi trường không khí tại các nút giao thông như bến xe thành phố và cổng chợ Bắc Kạn ghi nhận nồng độ bụi lơ lửng và tiếng ồn tăng cao trong các khung giờ cao điểm, tuy nhiên các chỉ số CO, NO2 và SO2 nhìn chung vẫn nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 05:2013/BTNMT.
  • Về công tác tổ chức, 100% cán bộ môi trường cấp xã, phường (8/8 cán bộ) được khảo sát khẳng định nguồn nhân lực kiêm nhiệm 1 đến 2 cán bộ địa chính - môi trường là chưa đủ để bao quát khối lượng công việc kiểm tra thực địa trên địa bàn 13.699,98 ha.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng ô nhiễm hữu cơ cục bộ tại các dòng suối nội thị là do hệ thống thu gom nước thải sinh hoạt chưa khép kín, phần lớn nước thải từ các hộ gia đình và chợ dân sinh xả trực tiếp ra mương hở trước khi đổ vào suối Pá Danh và suối Bắc Kạn. Thêm vào đó, hoạt động khai thác cát sỏi trái phép tại một số đoạn sông Cầu chảy qua xã Dương Quang và phường Xuất Hóa làm sụt lún lòng sông, gia tăng độ đục và cản trở dòng chảy tự nhiên.

Dữ liệu quan trắc có thể được mô tả trực quan thông qua bảng đối chiếu nồng độ các thông số lý hóa giữa 3 đợt khảo sát và biểu đồ cột so sánh biến thiên hàm lượng BOD5, COD theo không gian. Biểu đồ đường thể hiện chỉ số WQI giữa vùng thượng nguồn (trên 90 điểm) và hạ lưu nội thị (dao động từ 70 đến 72 điểm) minh chứng rõ nét tác động tiêu cực của mật độ dân cư lên khả năng tự làm sạch của thủy vực. So sánh với các nghiên cứu tại các đô thị miền núi phía Bắc cho thấy, mức độ ô nhiễm tại thành phố Bắc Kạn vẫn mang tính cục bộ, tạo điều kiện thuận lợi để triển khai các biện pháp can thiệp kỹ thuật ngay từ giai đoạn đầu của tiến trình mở rộng đô thị.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả đánh giá thực trạng, nghiên cứu đưa ra 4 nhóm giải pháp trọng tâm nhằm nâng cao chất lượng môi trường nước và không khí trên địa bàn thành phố:

  • Hoàn thiện và nâng cấp kết cấu hạ tầng kỹ thuật môi trường: Xây dựng đồng bộ mạng lưới cống thu gom và đưa vào vận hành trạm xử lý nước thải đô thị tập trung với công suất thiết kế tối thiểu 3.000 m3/ngày đêm trước năm 2023. Đồng thời, nâng cấp công suất hệ thống cấp nước sạch đô thị từ mức 4.000 m3/ngày đêm hiện tại lên 6.000 m3/ngày đêm thông qua việc bổ sung nguồn thu từ suối Nặm Cắt nhằm bảo đảm cung cấp nước hợp vệ sinh cho trên 95% hộ dân thành thị và nông thôn.
  • Siết chặt công tác thanh tra, kiểm soát các nguồn thải lớn: Ủy ban nhân dân thành phố phối hợp với Sở Tài nguyên và Môi trường tổ chức kiểm tra định kỳ 100% các cơ sở sản xuất công nghiệp, điểm mỏ khai thác khoáng sản và 2 trang trại chăn nuôi lợn tập trung trên địa bàn các xã Nông Thượng, phường Xuất Hóa. Áp dụng nghiêm các chế tài xử phạt vi phạm hành chính theo Nghị định số 155/2016/NĐ-CP và đình chỉ ngay các hoạt động khai thác cát sỏi trái phép gây sạt lở bờ sông Cầu.
  • Kiện toàn tổ chức bộ máy và nâng cao năng lực thực thi công vụ: Bố trí ít nhất 2 cán bộ chuyên trách công tác bảo vệ môi trường tại mỗi xã, phường trong giai đoạn 2020 - 2025, chấm dứt tình trạng kiêm nhiệm địa chính - môi trường nhằm bảo đảm tính liên tục của công tác quản lý và hạn chế xáo trộn do quy định luân chuyển công tác định kỳ 3 năm một lần.
  • Đẩy mạnh xã hội hóa và nâng cao ý thức cộng đồng: Thành lập và duy trì các đội tự quản môi trường tại các tổ dân phố, hướng dẫn nông dân tuân thủ nguyên tắc "4 đúng" khi sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, đồng thời duy trì bảo vệ 3.087,09 ha rừng phòng hộ và 61,34 ha rừng đầu nguồn tại khu vực Thác Giềng nhằm bảo tồn nguồn sinh thủy tự nhiên.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả nghiên cứu của luận văn mang giá trị ứng dụng thiết thực đối với 4 nhóm đối tượng trọng tâm sau:

  • Cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên và môi trường: Bao gồm Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Bắc Kạn, Chi cục Bảo vệ Môi trường và Phòng Tài nguyên và Môi trường thành phố Bắc Kạn. Báo cáo cung cấp bộ cơ sở dữ liệu quan trắc tin cậy phục vụ công tác quy hoạch mạng lưới quan trắc môi trường giai đoạn đến năm 2030 và xây dựng kế hoạch hành động ứng phó ô nhiễm nguồn nước mặt.
  • Chính quyền địa phương cấp xã, phường: Ủy ban nhân dân 6 phường và 2 xã thuộc thành phố Bắc Kạn có thể sử dụng các phát hiện thực tế để khoanh vùng các điểm nóng ô nhiễm rác thải, nước thải sinh hoạt và xây dựng phương án thu gom phù hợp với điều kiện kinh tế - xã hội từng thôn, tổ dân phố.
  • Các cơ sở sản xuất công nghiệp, trang trại chăn nuôi và doanh nghiệp khai khoáng: Đề tài cung cấp tài liệu tham khảo quan trọng về các quy chuẩn kỹ thuật xả thải (QCVN 08-MT, QCVN 05), giúp các đơn vị rà soát hệ thống xử lý chất thải nội bộ và chấp hành đầy đủ nghĩa vụ nộp phí bảo vệ môi trường.
  • Các viện nghiên cứu, giảng viên và sinh viên chuyên ngành Khoa học Môi trường: Luận văn là tài liệu học thuật giá trị minh họa phương pháp tích hợp chỉ số WQI, AQI trong đánh giá chất lượng môi trường đô thị miền núi, hỗ trợ các nghiên cứu chuyên sâu về thủy văn và quản lý lưu vực sông.

Câu hỏi thường gặp

Hiện trạng chất lượng nước mặt tại thành phố Bắc Kạn đang đối mặt với những thách thức chính nào? Chất lượng nước mặt đang chịu sức ép từ ô nhiễm hữu cơ cục bộ tại các đoạn suối chảy qua khu dân cư đông đúc. Kết quả phân tích ghi nhận chỉ số BOD5 tại suối Bắc Kạn đạt 22,7 mg/l và COD đạt 39,3 mg/l, đều vượt giới hạn quy chuẩn B1 do nước thải sinh hoạt và y tế chưa qua xử lý xả thẳng ra nguồn tiếp nhận.

Chỉ số chất lượng nước WQI tại các thủy vực trên địa bàn thành phố dao động ra sao? Chỉ số WQI có sự phân hóa mạnh mẽ theo vị trí địa lý. Thượng nguồn sông Cầu tại cầu Dương Quang và suối Pá Danh có WQI đạt từ 93,24 đến 96,64, thuộc mức chất lượng rất tốt cho cấp nước sinh hoạt, trong khi suối Bắc Kạn và suối Nông Thượng chỉ đạt 70,66 đến 72,24, thuộc mức chất lượng trung bình.

Chất lượng nước dưới đất tại các khu dân cư và bãi rác Khuổi Mật có an toàn không? Nguồn nước ngầm cung cấp cho nhà máy nước thành phố với công suất 4.000 m3/ngày đêm đạt các tiêu chuẩn theo QCVN 09-MT:2015/BTNMT. Tuy nhiên, các giếng khoan hộ gia đình gần bãi rác thôn Khuổi Mật cần được quan trắc định kỳ để kiểm soát nguy cơ thẩm thấu vi sinh vật và các hợp chất hữu cơ khó phân hủy.

Vì sao công tác quản lý môi trường tại cấp xã, phường còn gặp nhiều trở ngại? Khảo sát 20 cán bộ cho thấy 100% cán bộ cấp xã phụ trách môi trường đều dưới dạng kiêm nhiệm lĩnh vực địa chính. Định kỳ 3 năm một lần cán bộ phải luân chuyển địa bàn, gây khó khăn cho việc nắm bắt đặc thù địa hình, nguồn thải và thực hiện thanh tra, kiểm tra thường xuyên.

Thành phố Bắc Kạn cần ưu tiên giải pháp kỹ thuật nào trong giai đoạn 2020 - 2025? Giải pháp cấp bách nhất là đầu tư xây dựng trạm xử lý nước thải sinh hoạt tập trung công suất 3.000 m3/ngày đêm nhằm tách nước thải khỏi hệ thống thoát nước mưa, kết hợp kiểm soát chặt chẽ 21 cơ sở sản xuất công nghiệp và hoạt động khai thác cát sỏi trên sông Cầu.

Kết luận

  • Luận văn đã đánh giá toàn diện hiện trạng chất lượng môi trường nước mặt, nước ngầm và không khí tại 8 đơn vị hành chính của thành phố Bắc Kạn thông qua 3 đợt quan trắc chuẩn hóa.
  • Nghiên cứu chỉ ra tình trạng ô nhiễm hữu cơ cục bộ tại suối Bắc Kạn và suối Nông Thượng với nồng độ BOD5 vượt quy chuẩn B1 hơn 51%, trong khi chất lượng không khí cơ bản vẫn nằm trong giới hạn an toàn.
  • Đề tài đóng góp bộ cơ sở dữ liệu thực nghiệm quan trắc định kỳ và hệ thống hóa các nguyên nhân ô nhiễm từ sinh hoạt đô thị, khai thác khoáng sản và bất cập trong tổ chức nhân sự kiêm nhiệm cấp xã.
  • Hệ thống 4 nhóm giải pháp kỹ thuật, quản lý, cơ chế chính sách và truyền thông được xây dựng chi tiết theo lộ trình triển khai từ năm 2020 đến năm 2025 nhằm bảo đảm mục tiêu phát triển đô thị xanh.
  • Các cơ quan quản lý và cộng đồng dân cư cần phối hợp chặt chẽ để triển khai ngay các giải pháp thu gom chất thải rắn đạt trên 95% và bảo vệ nghiêm ngặt 10.645,75 ha rừng tự nhiên, tạo nền tảng vững chắc cho sự phát triển bền vững của thành phố Bắc Kạn.