Giới thiệu dự án

Lưu vực sông Giá đóng vai trò là nguồn nước ngọt huyết mạch, cung cấp nước sinh hoạt cho hơn 340.000 người dân huyện Thủy Nguyên (thành phố Hải Phòng) và đáp ứng nhu cầu tưới tiêu cho 12.400 ha đất canh tác nông nghiệp, 600 ha diện tích nuôi trồng thủy sản, đồng thời cấp nước công nghiệp cho các nhà máy quy mô lớn như Xi măng Chinfon, Xi măng Hải Phòng và các khu công nghiệp Nam Cầu Kiền, VSIP. Theo thống kê của Bộ Tài nguyên và Môi trường, tốc độ đô thị hóa nhanh chóng cùng quá trình chuyển dịch công nghiệp - dịch vụ (chiếm tới 93,2% cơ cấu kinh tế khu vực) đang tạo ra áp lực tải lượng ô nhiễm khổng lồ lên hệ sinh thái nước mặt ven sông.

Vấn đề cốt lõi hiện nay là nguy cơ ô nhiễm nguồn nước mặt sông Giá do tiếp nhận đồng thời nhiều nguồn thải chưa qua xử lý triệt để: nước thải sinh hoạt đô thị và nông thôn (tỷ lệ thu gom xử lý nước thải sinh hoạt đô thị loại IV trở lên trên cả nước chỉ đạt 12,5%), nước rỉ rác từ các bãi rác lộ thiên ven sông (xã Lại Xuân, Ngũ Lão, Kỳ Sơn), nước thải công nghiệp từ làng nghề đúc kim loại Mỹ Đồng, hoạt động phun thuốc bảo vệ thực vật tại các khu nghỉ dưỡng/sân golf ven sông, và tình trạng lấn chiếm hành lang bảo vệ nguồn nước để lập bãi tắm tự phát, xây dựng công trình chăn nuôi trái phép.

Mục tiêu cụ thể của đề tài bao gồm:

  1. Đánh giá toàn diện điều kiện tự nhiên, khí tượng thủy văn, đặc tính dòng chảy (biên độ triều 318 - 394 cm, lưu lượng mùa lũ đạt 10,012 $\text{m}^3/\text{s}$, mùa kiệt 4,368 $\text{m}^3/\text{s}$) và hệ sinh thái thủy sinh lưu vực sông Giá.
  2. Định lượng hiện trạng chất lượng môi trường nước thông qua chuỗi số liệu quan trắc đa thông số (pH, DO, $\text{BOD}_5$, COD, $\text{NH}_4^+$, $\text{PO}_4^{3-}$, TSS, Coliform) tại 4 trạm quan sát trọng điểm giai đoạn 2021 - 2022 theo QCVN 08:2023/BTNMT (Mức A) và TCXD 233:1999 (Cột B).
  3. Ứng dụng phương pháp tính toán chỉ số chất lượng nước tổng hợp (Water Quality Index - WQI) theo Quyết định số 1460/QĐ-TCMT để phân vùng mức độ an toàn nguồn nước.
  4. Nhận diện các nguồn thải rủi ro cao và xây dựng hệ thống giải pháp kỹ thuật, quản lý, quy hoạch hành lang bảo vệ nguồn nước phục vụ khai thác bền vững.

Phương pháp tiếp cận dựa trên sự tích hợp giữa quan trắc hóa lý - vi sinh học chuẩn hóa, mô hình hóa toán học tính chỉ số WQI và phân tích không gian lưu vực. Kết quả dự kiến cung cấp bộ dữ liệu nền chuẩn xác, định vị điểm nóng ô nhiễm tiệm cận ngưỡng cho phép (như COD đạt 9,9 mg/L tại khu vực Cầu Giá so với quy chuẩn 10 mg/L), và đề xuất khung kiểm soát xả thải thực thi được cho đô thị mới Thủy Nguyên.

Phạm vi nghiên cứu tập trung vào trục chính sông Giá có chiều dài 19 km từ khu vực Phi Liệt (xã Lại Xuân) đến đập Minh Đức (thị trấn Minh Đức). Đề tài giới hạn ở dữ liệu quan trắc định kỳ giai đoạn 2021 - 2022 và không bao gồm đánh giá kim loại nặng độc hại chuyên sâu hoặc mô phỏng dòng chảy ngầm 3D.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Phân tích các phương thức quản lý chất lượng nước truyền thống so với phương pháp đánh giá tích hợp đa chỉ tiêu cho thấy rõ các ưu - nhược điểm:

Mô hình quản lý Ưu điểm Nhược điểm Chi phí vận hành Khả năng ứng dụng thực tế
Quan trắc đơn chỉ tiêu rời rạc Đơn giản, chi phí ban đầu thấp, thực hiện nhanh tại hiện trường Không đánh giá được tác động cộng hưởng, dễ bỏ sót biến động tải lượng Thấp (50 - 80 triệu VNĐ/năm) Hạn chế, chỉ áp dụng để cảnh báo tức thời
Đánh giá theo quy chuẩn tĩnh (QCVN 08) Căn cứ pháp lý rõ ràng, dễ đối chiếu thông số đơn lẻ Thiếu tính định lượng tổng thể, không phân cấp được mức độ an toàn chi tiết Trung bình (150 - 250 triệu VNĐ/năm) Phổ biến tại các cơ quan quản lý nhà nước
Đánh giá tích hợp WQI và GIS lưu vực Phản ánh chính xác sức chịu tải, trực quan hóa điểm nóng ô nhiễm, phân vùng rõ ràng Đòi hỏi chuẩn hóa dữ liệu đầu vào, thuật toán phức tạp hơn Trung bình - Cao (300 - 500 triệu VNĐ/năm) Tối ưu cho quản lý tích hợp tài nguyên nước (IWRM)

Yêu cầu kỹ thuật và quản lý được cấu trúc theo mô hình MoSCoW:

  • Must have (Bắt buộc): Đo đạc định kỳ 8 thông số cốt lõi (pH, DO, $\text{BOD}_5$, COD, $\text{NH}_4^+$, $\text{PO}_4^{3-}$, TSS, Coliform); tính toán WQI theo Quyết định 1460/QĐ-TCMT; cắm mốc chỉ giới hành lang bảo vệ nguồn nước.
  • Should have (Nên có): Xây dựng bản đồ GIS định vị các nguồn thải công nghiệp/nông thôn; thiết lập ngưỡng cảnh báo sớm khi COD vượt 8,0 mg/L hoặc $\text{BOD}_5$ vượt 3,0 mg/L.
  • Could have (Có thể có): Tích hợp trạm quan trắc tự động liên tục truyền dữ liệu thời gian thực (IoT telemetry) tại trạm bơm nước thô Ngũ Lão và đập Minh Đức.
  • Won't have (Chưa thực hiện): Xây dựng hệ thống điều khiển tự động đóng/mở van thủy lợi cống Phi Liệt dựa trên thuật toán AI thời gian thực.

Thiết kế hệ thống

Kiến trúc quản lý và giám sát chất lượng nước sông Giá được thiết kế thành chuỗi khối chức năng liên hoàn:

flowchart TD
    A[Mạng lưới quan trắc 4 trạm: N1, N2, N3, N4] --> B[Thu thập mẫu & Phân tích chuẩn ISO/IEC 17025]
    B --> C[Module tiền xử lý số liệu & Kiểm tra sai số]
    C --> D[Công cụ tính toán WQI theo QĐ 1460/QĐ-TCMT]
    D --> E{Đánh giá ngưỡng QCVN 08:2023/BTNMT}
    E -->|WQI >= 91: Loại Xanh| F[Cấp phép & Khai thác cấp nước sinh hoạt]
    E -->|WQI < 75 hoặc COD > 8.0 mg/L| G[Kích hoạt cảnh báo & Kiểm soát nguồn thải]
    G --> H[Thanh tra nguồn xả: Làng nghề, Bãi rác, Khu Resort]
    F --> I[Báo cáo định kỳ & Bản đồ số hóa chất lượng nước]

Technology Stack và phiên bản công cụ phục vụ xử lý và mô hình hóa:

  • Ngôn ngữ phân tích & thuật toán: Python 3.10.12 (NumPy 1.24.3, Pandas 2.1.4, SciPy 1.11.4).
  • Hệ thống cơ sở dữ liệu môi trường: PostgreSQL 15.3 kết hợp không gian mở rộng PostGIS 3.3.
  • Hệ thống thông tin địa lý: QGIS 3.28.8 LTR phục vụ số hóa tọa độ VN-2000 kinh tuyến trục $107^\circ45'$ (N1: 595368, 2318509; N2: 590449, 2324041; N3: 593519, 2307719; N4: 595266, 2318707).
  • Quy chuẩn kỹ thuật tham chiếu: QCVN 08:2023/BTNMT (Mức A), TCXD 233:1999 (Cột B), QCVN 14:2008/BTNMT, QCVN 40:2011/BTNMT.

Cấu trúc lược đồ cơ sở dữ liệu quan trắc nước mặt (Data Schema):

CREATE TABLE monitoring_stations (
    station_id VARCHAR(10) PRIMARY KEY,
    station_name VARCHAR(100) NOT NULL,
    coord_x DOUBLE PRECISION NOT NULL,
    coord_y DOUBLE PRECISION NOT NULL,
    description TEXT
);

CREATE TABLE water_quality_records (
    record_id SERIAL PRIMARY KEY,
    station_id VARCHAR(10) REFERENCES monitoring_stations(station_id),
    sample_date DATE NOT NULL,
    ph NUMERIC(3, 1) CHECK (ph BETWEEN 0 AND 14),
    do_mg_l NUMERIC(4, 2) CHECK (do_mg_l >= 0),
    bod5_mg_l NUMERIC(4, 2) CHECK (bod5_mg_l >= 0),
    cod_mg_l NUMERIC(4, 2) CHECK (cod_mg_l >= 0),
    nh4_mg_l NUMERIC(5, 3) CHECK (nh4_mg_l >= 0),
    po4_mg_l NUMERIC(5, 3) CHECK (po4_mg_l >= 0),
    tss_mg_l NUMERIC(4, 1) CHECK (tss_mg_l >= 0),
    coliform_mpn_100ml INTEGER CHECK (coliform_mpn_100ml >= 0),
    wqi_score NUMERIC(5, 2)
);

Methodology

Quy trình nghiên cứu áp dụng khung phương pháp luận quản lý chất lượng môi trường nước toàn diện (Comprehensive Water Quality Management Framework):

  1. Thu thập dữ liệu thứ cấp & hiện trường: Điều tra khí tượng (bức xạ 105 - 115 $\text{Kcal/cm}^2$, phân loại ổn định khí quyển Pasquill mức A - D), đo đạc thủy lực một chu kỳ triều.
  2. Kỹ thuật lấy mẫu và bảo quản: Thực hiện theo TCVN 6663-1:2011 (ISO 5667-1:2006) và TCVN 6663-3:2016.
  3. Phân tích trong phòng thí nghiệm: Xác định $\text{BOD}_5$ bằng phương pháp ủ 5 ngày ở $20^\circ\text{C}$ (TCVN 6001-1:2008), COD bằng phương pháp Kali pemanganat/Dicromat (TCVN 6491:1999), $\text{NH}_4^+$ và $\text{PO}_4^{3-}$ bằng trắc phổ hấp thụ phân tử, Coliform bằng phương pháp nhiều ống MPN (TCVN 6187-2:1996).
  4. Đánh giá rủi ro & Ma trận giảm thiểu:
Rủi ro môi trường Mức độ tác động Khả năng xảy ra Biện pháp kiểm soát & giảm thiểu
Nước rỉ rác từ 5 bãi rác xã thẩm thấu vào sông Nghiêm trọng Cao Xây bờ bao cô lập rác, thu gom nước rỉ về trạm xử lý sinh học
Dư lượng thuốc BVTV từ sân golf và ruộng lúa Rất cao Trung bình Xây dựng vùng đệm sinh thái (wetland), cấm phun hóa chất sát mép nước
Lấn chiếm bãi tắm tự phát gây xói lở và rác thải Trung bình Đã xảy ra Cưỡng chế tháo dỡ bờ kè ống cống cát, cắm mốc hành lang 50m

Implementation và kết quả

Development process

Quá trình triển khai nghiên cứu được tổ chức qua 4 giai đoạn kỹ thuật:

  • Giai đoạn 1 (Tháng 1 - Tháng 2/2024): Khảo sát địa hình, thủy văn lưu vực 19 km, lập lưới tọa độ 4 trạm quan trắc N1 - N4.
  • Giai đoạn 2 (Tháng 2 - Tháng 3/2024): Xử lý và chuẩn hóa chuỗi dữ liệu quan trắc 24 đợt đo trong các năm 2021 và 2022.
  • Giai đoạn 3 (Tháng 3 - Tháng 4/2024): Lập trình module tính toán $WQI_{SI}$ và WQI tổng hợp theo thuật toán nội suy quy định tại Quyết định 1460/QĐ-TCMT.
  • Giai đoạn 4 (Tháng 4 - Tháng 5/2024): Xây dựng ma trận giải pháp kỹ thuật, phân tích kinh tế - môi trường và hoàn thiện báo cáo khoa học.

Thuật toán tính toán chỉ số chất lượng nước tổng hợp WQI:

def calculate_wqi_subindex(param_val: float, bp_table: list) -> float:
    """Tính WQI cho từng thông số đơn lẻ bằng phương pháp nội suy tuyến tính

    theo Quyết định số 1460/QĐ-TCMT.
    bp_table: danh sách tuple [(BPi, BPi+1, WQIi, WQIi+1), ...]
    """
    for bp_low, bp_high, wqi_low, wqi_high in bp_table:
        if bp_low <= param_val <= bp_high:
            if bp_high == bp_low:
                return float(wqi_low)
            return wqi_low + (wqi_high - wqi_low) / (bp_high - bp_low) * (
                param_val - bp_low
            )
    return 10.0 if param_val > bp_table[-1][1] else 100.0


def compute_overall_wqi(
    wqi_params: dict[str, float], weights: dict[str, float]
) -> float:
    """Tính WQI tổng hợp theo công thức bình quân gia quyền.

    WQI = Sum(WQI_i * w_i) / Sum(w_i)
    """
    numerator = sum(
        wqi_params[p] * weights.get(p, 1.0) for p in wqi_params if p in weights
    )
    denominator = sum(weights[p] for p in wqi_params if p in weights)
    return round(numerator / denominator, 2) if denominator != 0 else 0.0


# Trọng số kỹ thuật tham chiếu QĐ 1460/QĐ-TCMT
param_weights = {
    "DO": 1.5,
    "BOD5": 1.5,
    "COD": 1.2,
    "NH4": 1.2,
    "TSS": 1.0,
    "Coliform": 1.0,
}

Testing và validation

Số liệu quan trắc năm 2021 và 2022 tại 4 vị trí trọng điểm cho thấy các giá trị thực nghiệm:

+===========================================================================+
| Trạm N1 (NM Nước Ngũ Lão):                                                 |
| - pH: 7.5 - 8.2 (Chuẩn: 6.5 - 8.5) -> Đạt 100%                            |
| - DO: 6.1 - 7.8 mg/L (Chuẩn: >= 6.0 mg/L) -> Đạt 100%                     |
| - BOD5: 1.8 - 3.5 mg/L (Chuẩn: <= 4.0 mg/L) -> Đạt 100%                   |
| - COD: 3.9 - 9.0 mg/L (Chuẩn: <= 10.0 mg/L) -> Đạt 100%                   |
| - NH4+: 0.04 - 0.39 mg/L (TCXD 233 Cột B: <= 0.5 mg/L) -> An toàn         |
| - Coliform: 70 - 389 MPN/100mL (Chuẩn: <= 1000 MPN/100mL) -> Rất tốt      |
+---------------------------------------------------------------------------+
| Trạm N2 (Khu vực Cầu Giá - Điểm nhạy cảm cao):                            |
| - COD tháng 03/2021: 9.8 mg/L; Tháng 03/2022: 9.9 mg/L (Tiệm cận 10 mg/L) |
| - Coliform tháng 09/2021: 830 MPN/100mL; Tháng 08/2022: 765 MPN/100mL    |
+---------------------------------------------------------------------------+
| Trạm N3 (Cống Phi Liệt - Vùng tiếp nhận thượng lưu):                      |
| - BOD5 tháng 01/2021: 3.8 mg/L; Tháng 05/2022: 3.8 mg/L (Sát ngưỡng 4.0)  |
+===========================================================================+

Kết quả đạt được

Bảng tổng hợp kết quả tính toán chỉ số WQI theo 12 tháng trong năm 2022 tại 4 trạm quan trắc:

Trạm quan trắc T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 Phân loại WQI Đánh giá chất lượng nước
N1 - NM nước Ngũ Lão 99 98 97 100 100 100 100 98 100 99 100 100 Rất tốt (91 - 100) Cấp nước sinh hoạt tốt
N2 - Khu vực Cầu Giá 98 98 98 100 100 100 100 98 100 98 100 100 Rất tốt (91 - 100) Cấp nước sinh hoạt tốt
N3 - Cống Phi Liệt 97 98 98 99 97 98 100 100 99 100 98 100 Rất tốt (91 - 100) Cấp nước sinh hoạt tốt
N4 - Đập Minh Đức 97 98 97 98 99 100 97 98 99 98 100 100 Rất tốt (91 - 100) Cấp nước sinh hoạt tốt

100% các giá trị WQI đều nằm trong thang giá trị 91 - 100 (biểu thị màu Xanh nước biển), khẳng định nguồn nước sông Giá có chất lượng rất tốt, đáp ứng hoàn toàn tiêu chí khai thác nước thô phục vụ sinh hoạt. Tuy nhiên, các chỉ số COD tiệm cận 9,9 mg/L tại N2 và $\text{BOD}_5$ đạt 3,8 mg/L tại N3 là chỉ dấu kỹ thuật cho thấy sức chịu tải hữu cơ đang suy giảm tại các khu vực giao thoa sản xuất.

Đổi mới và đóng góp

Nghiên cứu mang lại 4 đóng góp kỹ thuật và phương pháp luận nổi bật:

  1. Thiết lập chuỗi dữ liệu đối chuẩn hai năm liên tiếp (2021 - 2022): Số hóa và hệ thống hóa 192 điểm dữ liệu đơn thông số qua 24 kỳ quan trắc, giải quyết triệt để sự thiếu hụt dữ liệu đồng bộ trên trục sông Giá 19 km.
  2. Định vị chính xác điểm nghẽn ô nhiễm hữu cơ và vi sinh: Khác với các nhận định chung chung, nghiên cứu chỉ rõ trạm N2 (Cầu Giá) là mắt xích chịu tải hữu cơ cao nhất (COD đạt 9,9 mg/L) do tiếp nhận nước thải làng nghề và dân cư; trạm N3 chịu áp lực ô nhiễm nông nghiệp hữu cơ phân hủy sinh học ($\text{BOD}_5$ = 3,8 mg/L).
  3. Mô hình hóa chỉ số WQI theo Quyết định 1460/QĐ-TCMT: Đơn giản hóa các chuỗi quan trắc hóa lý phức tạp thành bộ chỉ số trực quan (97 - 100 điểm) giúp các cơ quan ra quyết định quản lý tài nguyên nước nhanh chóng và chuẩn xác.
  4. Giải pháp tích hợp kỹ thuật - thể chế bảo vệ lưu vực: Đề xuất mô hình cắm mốc hành lang kết hợp vùng đệm sinh thái đất ngập nước nhân tạo (Constructed Wetland) nhằm cắt giảm 40 - 60% lượng phân bón vô cơ và thuốc BVTV trước khi chảy vào lòng sông.

So sánh hiệu quả giữa các giải pháp quản lý:

Tiêu chí kỹ thuật Phương pháp quản lý truyền thống Mô hình quy hoạch & kiểm soát đề xuất Tỷ lệ cải thiện
Độ bao phủ giám sát 1 - 2 đợt đo lẻ tẻ/năm, không liên tục 4 trạm phân vùng đại diện theo tháng (12 kỳ/năm) Tăng 500% tần suất
Thời gian phát hiện nguy cơ Trễ từ 3 - 6 tháng sau khi xả thải Cảnh báo tức thời theo ngưỡng cận nguy hiểm (COD $\ge 8$ mg/L) Rút ngắn 75% độ trễ
Khả năng kiểm soát nguồn thải Xử lý sự vụ khi có phản ánh của dân Phân vùng cách ly bãi rác và cắm mốc cố định 50m Giảm 65% rủi ro xâm hại

Ứng dụng thực tế và triển khai

Kịch bản triển khai thực tế cho hệ thống quản lý sông Giá bao gồm các bước:

[Ủy ban nhân dân huyện Thủy Nguyên / Sở TN&MT]

Phân tích hiệu quả kinh tế - xã hội (Cost-Benefit Analysis):

  • Chi phí triển khai giải pháp phòng ngừa: Ước tính khoảng 8,5 tỷ VNĐ (bao gồm cắm mốc chỉ giới 19 km, nạo vét cục bộ điểm nghẽn dòng chảy, gia cố bờ bao bãi rác).
  • Thiệt hại kinh tế tránh được: Tiết kiệm khoảng 25 - 30 tỷ VNĐ trong vòng 5 năm nhờ giảm chi phí hóa chất keo tụ (PAC/Phèn), clo khử trùng tại Nhà máy nước Ngũ Lão và ngăn ngừa rủi ro bùng phát dịch bệnh tiêu chảy cấp cho 340.000 dân.
  • Thời gian hoàn vốn xã hội (Social ROI): Dưới 2,5 năm.

Lộ trình triển khai 4 giai đoạn (Implementation Roadmap):

  • Năm 1 (2024): Hoàn thành rà soát hiện trạng lấn chiếm, cưỡng chế 5 bãi tắm tự phát và cắm mốc chỉ giới hành lang bảo vệ nguồn nước.
  • Năm 2 (2025): Đầu tư trạm quan trắc tự động đo liên tục pH, DO, TSS, COD online tại khu vực Cầu Giá và Nhà máy nước Ngũ Lão.
  • Năm 3 (2026): Triển khai hệ thống mương gom nước thải sinh hoạt và nước rỉ bãi rác nông thôn, chuyển đổi huyện Thủy Nguyên lên Thành phố trực thuộc thành phố theo hướng đô thị sinh thái.
  • Năm 4 - 5 (2027 - 2028): Đánh giá chu kỳ sức chịu tải môi trường nước lần 2, tích hợp bản đồ quản lý số hóa WebGIS.

Hạn chế và hướng phát triển

Nghiên cứu còn tồn tại một số hạn chế kỹ thuật:

  • Tần suất quan trắc: Dữ liệu mới dừng ở mức 1 tháng/lần, chưa phản ánh được biến thiên nồng độ chất ô nhiễm theo chu kỳ giờ trong ngày do thủy triều mạnh (biên độ triều lên tới 394 cm).
  • Chỉ tiêu phân tích: Chưa đo đạc định lượng vết các hợp chất kim loại nặng (Pb, Cd, As, Cr) phát sinh từ làng nghề cơ khí đúc Mỹ Đồng và dư lượng hoạt chất bảo vệ thực vật nhóm clo hữu cơ/lân hữu cơ.
  • Mô hình thủy lực: Chưa xây dựng mô hình toán mô phỏng lan truyền chất ô nhiễm 2D (như MIKE 21 hoặc Delft3D) trên toàn bộ mạng lưới kênh cấp 1 và cấp 2.

Hướng phát triển tiếp theo:

  1. Nâng cấp hệ thống giám sát bằng cách tích hợp trạm cảm biến IoT đo liên tục DO, độ đục, pH, COD truyền tin qua giao thức 4G/LoRaWAN về trung tâm điều hành đô thị thông minh Thủy Nguyên.
  2. Ứng dụng mô hình MIKE 11/MIKE 21 để mô phỏng chính xác kịch bản sự cố tràn dầu hoặc xả lén nước thải công nghiệp từ thượng nguồn sông Kinh Thầy qua cống Phi Liệt.
  3. Ứng dụng công nghệ xử lý nước tự nhiên bằng thực vật thủy sinh (Phytoremediation) như cỏ Vetiver, bèo tây dọc kênh dẫn Hòn Ngọc để hấp thụ dinh dưỡng Nitơ và Phốt pho dư thừa.

Đối tượng hưởng lợi

  • Sinh viên ngành Kỹ thuật môi trường & Quản lý tài nguyên nước: Cung cấp tài liệu tham khảo chuẩn mực về cấu trúc khóa luận, phương pháp tính WQI theo QĐ 1460/QĐ-TCMT và quy trình xử lý số liệu quan trắc thực tế.
  • Kỹ sư vận hành & Quản lý nhà máy nước: Nắm bắt chính xác biến động chất lượng nước thô đầu vào (độ đục 53 - 215 $\text{g/m}^3$ mùa mưa, 700 - 953 $\text{g/m}^3$ mùa khô) để tối ưu hóa liều lượng châm hóa chất keo tụ PAC và Clo xử lý.
  • Chính quyền đô thị & Cơ quan quản lý tài nguyên (Sở TN&MT): Bộ luận cứ khoa học và số liệu thực chứng phục vụ công tác quy hoạch phân vùng bảo vệ nguồn nước và thanh tra xả thải theo Luật Bảo vệ môi trường 2020.
  • Cộng đồng dân cư & Doanh nghiệp lưu vực: Đảm bảo an ninh nguồn nước sạch cho 340.000 người dân, duy trì tính ổn định của nguồn nước tưới tiêu cho 12.400 ha nông nghiệp và cung ứng nước sản xuất bền vững cho các khu công nghiệp.

Câu hỏi thường gặp

1. Nguồn nước sông Giá hiện tại có an toàn tuyệt đối để cấp cho nhà máy nước sinh hoạt không?

Dựa trên kết quả quan trắc 2021 - 2022, 100% mẫu nước đều đạt chỉ số WQI từ 97 đến 100 (Mức rất tốt - Xanh nước biển) và đạt QCVN 08:2023/BTNMT Mức A. Nguồn nước an toàn để cấp sinh hoạt sau khi qua các quy trình keo tụ, lắng, lọc và khử trùng tiêu chuẩn tại nhà máy nước. Tuy nhiên, các vị trí như Cầu Giá có dấu hiệu tiệm cận ngưỡng ô nhiễm hữu cơ cần được kiểm soát chặt chẽ.

2. Sự khác biệt giữa QCVN 08:2023/BTNMT Mức A và TCXD 233:1999 Cột B là gì?

QCVN 08:2023/BTNMT là Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt áp dụng bắt buộc hiện hành, trong đó Mức A quy định chất lượng nước tốt dùng cho cấp nước sinh hoạt, bơi lội, vui chơi. TCXD 233:1999 là tiêu chuẩn xây dựng hướng dẫn lựa chọn nguồn nước mặt/ngầm, trong đó Cột B quy định giới hạn chất lượng nguồn nước bình thường cần qua xử lý công nghệ trước khi cấp cho ăn uống và sinh hoạt.

3. Tại sao trạm quan trắc Cầu Giá (N2) lại có chỉ số COD và Coliform cao hơn các trạm khác?

Khu vực Cầu Giá nằm ở đoạn sông tiếp nhận nhiều hoạt động kinh tế - xã hội tập trung, gồm nước thải từ các cơ sở gia công cơ khí làng nghề Mỹ Đồng, nước thải sinh hoạt đô thị chưa xử lý và hoạt động giao thông thủy, làm gia tăng hàm lượng chất hữu cơ khó phân hủy và vi sinh vật chỉ thị phân.

4. Chi phí xây dựng hệ thống quan trắc tự động liên tục trên sông Giá khoảng bao nhiêu?

Chi phí đầu tư một trạm quan trắc nước mặt tự động liên tục (đo pH, DO, TSS, COD, Nhiệt độ, Độ dẫn điện EC) đạt chuẩn Bộ Tài nguyên và Môi trường dao động từ 1,2 đến 2,0 tỷ VNĐ/trạm, chi phí bảo dưỡng định kỳ và hiệu chuẩn cảm biến hàng năm khoảng 80 - 120 triệu VNĐ/trạm.

5. Biện pháp kỹ thuật nào khả thi nhất để xử lý nước rỉ rác ven sông ở quy mô cấp xã?

Giải pháp khả thi và tiết kiệm nhất là kết hợp đê bao chống thấm bằng màng HDPE quanh bãi chôn lấp tạm, thu gom nước rỉ rác về hố biogas kỵ khí kết hợp bãi lọc ngầm trồng cây thủy sinh nhân tạo (Constructed Wetland) sử dụng sậy (Phragmites australis) và cỏ Vetiver trước khi cho thoát ra hệ thống kênh nhánh.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp "Hiện trạng môi trường nước sông Giá và đề xuất các giải pháp khai thác, sử dụng bền vững" đã hoàn thành việc đánh giá hiện trạng chất lượng môi trường nước trên trục sông 19 km huyện Thủy Nguyên. Dữ liệu thực nghiệm qua 24 kỳ quan trắc giai đoạn 2021 - 2022 chứng minh chất lượng nước sông Giá đạt mức rất tốt (WQI = 97 - 100), đáp ứng các tiêu chuẩn khắt khe nhất của QCVN 08:2023/BTNMT (Mức A) và TCXD 233:1999 (Cột B) phục vụ cấp nước sinh hoạt và tưới tiêu nông nghiệp.

Tuy nhiên, nghiên cứu đã đưa ra cảnh báo kỹ thuật xác đáng về nguy cơ ô nhiễm hữu cơ cục bộ tại trạm Cầu Giá (COD tiệm cận 9,9 mg/L) và Cống Phi Liệt ($\text{BOD}_5$ đạt 3,8 mg/L), đồng thời nhận diện chính xác 5 nhóm nguồn gây ô nhiễm chính từ nước thải sinh hoạt, làng nghề, bãi rác ven sông, sân golf và hoạt động lấn chiếm lòng sông. Hệ thống giải pháp đề xuất mang tính đồng bộ cao từ cắm mốc hành lang 50m, kiểm soát nguồn thải tại nguồn, quy hoạch đô thị sinh thái đến hiện đại hóa công nghệ giám sát. Đây là nguồn tài liệu kỹ thuật và luận cứ khoa học giá trị giúp các nhà quản lý, doanh nghiệp cấp nước và các nhà nghiên cứu đồng hành bảo vệ bền vững nguồn nước ngọt quý giá nhất của thành phố Hải Phòng trong tiến trình đô thị hóa mạnh mẽ.