Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Tài nguyên nước là thành phần thiết yếu của môi trường sống và là nền tảng của các chiến lược phát triển kinh tế – xã hội. Tại Việt Nam, nguy cơ ô nhiễm và cạn kiệt nguồn nước ngọt ngày càng trở nên nghiêm trọng do áp lực từ phát triển công nghiệp, đô thị hóa và sản xuất nông nghiệp. Sông Giá – thuộc địa bàn huyện Thủy Nguyên, thành phố Hải Phòng – đóng vai trò nguồn trữ nước chủ lực của khu vực, trực tiếp phục vụ tưới tiêu cho khoảng 12.400 ha đất canh tác nông nghiệp, 600 ha nuôi trồng thủy sản nước ngọt và cấp nước sinh hoạt cho khoảng 300.000 người dân huyện Thủy Nguyên, đồng thời cung cấp nước cho các nhà máy và khu công nghiệp như Công ty xi măng Chinfon, Xi măng Hải Phòng.

Mặc dù được đánh giá là con sông sạch nhất thành phố Hải Phòng, sông Giá đang đối mặt với nguy cơ ô nhiễm từ nhiều phía: nước thải sinh hoạt và công nghiệp chưa qua xử lý, nước thải từ làng nghề Mỹ Đồng, khu công nghiệp đóng tàu, sản xuất thép, khai thác và chế biến khoáng sản, các bãi rác ven sông thuộc 5 xã trên địa bàn huyện, cùng dư lượng thuốc bảo vệ thực vật từ hoạt động nông nghiệp.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu:

  1. Khảo sát điều kiện tự nhiên, kinh tế – xã hội khu vực huyện Thủy Nguyên và sông Giá, xác định các nguồn gây ô nhiễm tiềm tàng.
  2. Đánh giá hiện trạng chất lượng môi trường nước sông Giá dựa trên số liệu quan trắc thực tế các năm 2021–2022.
  3. Đề xuất các giải pháp khai thác và sử dụng bền vững nguồn nước sông Giá.

Đối tượng nghiên cứu: Môi trường nước mặt sông Giá, huyện Thủy Nguyên, thành phố Hải Phòng.

Phạm vi không gian: Toàn tuyến sông Giá dài 19 km, từ khu vực Phi Liệt (xã Lại Xuân) đến đập Minh Đức (thị trấn Minh Đức), bao gồm 4 điểm quan trắc đại diện.

Phạm vi thời gian: Số liệu quan trắc môi trường nước các năm 2021–2022.


Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và văn bản pháp quy

Khóa luận sử dụng hệ thống các quy chuẩn và tiêu chuẩn kỹ thuật sau làm căn cứ đánh giá:

  • QCVN 08:2023/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt (Bộ Tài nguyên và Môi trường), mức A, áp dụng cho nguồn nước phục vụ cấp nước sinh hoạt.
  • TCXD 233-1999 – Các chỉ tiêu lựa chọn nguồn nước mặt – nước ngầm phục vụ hệ thống cấp nước sinh hoạt, cột B.
  • Quyết định số 1460/QĐ-TCMT ngày 12 tháng 11 năm 2019 của Tổng cục trưởng Tổng cục Môi trường – phương pháp tính toán chỉ số chất lượng nước WQI.
  • Phân loại độ bền vững khí quyển theo Pasquill (1961) được sử dụng trong phân tích điều kiện khí tượng khu vực.

Ngoài ra, khóa luận tham chiếu số liệu khí tượng thủy văn do Nguyễn Mạnh Cương (1990) cung cấp và Niên giám thống kê Hải Phòng năm 2022.

Phương pháp nghiên cứu

Khóa luận áp dụng kết hợp ba nhóm phương pháp chính:

  • Khảo sát thực địa: Quan sát trực tiếp hiện trạng sông Giá, ghi nhận các nguồn xả thải, hoạt động lấn chiếm lòng sông.
  • Thu thập và phân tích tài liệu: Tổng hợp số liệu quan trắc từ Trung tâm quan trắc môi trường – Sở Tài nguyên và Môi trường thành phố Hải Phòng; số liệu từ Công ty Cổ phần cấp nước Hải Phòng; số liệu khí tượng thủy văn từ trạm quan trắc sông Giá; số liệu kinh tế – xã hội từ Ban quản lý các khu công nghiệp Hải Phòng (2024).
  • Tính toán chỉ số WQI: Áp dụng phương pháp tính chỉ số chất lượng nước theo Quyết định số 1460/QĐ-TCMT, dựa trên tổ hợp 6 thông số: pH, DO, BOD₅, COD, N-NH₄, Coliform.

Nguồn dữ liệu

Số liệu quan trắc 12 tháng/năm tại 4 vị trí trên sông Giá (năm 2021 và 2022), được cung cấp bởi Trung tâm quan trắc môi trường – Sở Tài nguyên và Môi trường thành phố Hải Phòng và Công ty Cổ phần cấp nước Hải Phòng.


Nội dung chính theo từng chương

Chương I: Tổng quan về khu vực nghiên cứu

Chương này xây dựng bức tranh toàn cảnh về điều kiện tự nhiên và kinh tế – xã hội của vùng nghiên cứu. Huyện Thủy Nguyên có tổng diện tích tự nhiên 26.186,7 ha, dân số 334.000 người, gồm 35 xã và 2 thị trấn. Địa hình đa dạng: dốc từ Tây Bắc xuống Đông Nam, có núi đất, núi đá vôi xen kẽ đồng bằng và hệ thống sông hồ dày đặc.

Về chế độ khí tượng thủy văn, khu vực chịu ảnh hưởng của hai hoàn lưu gió mùa chính (mùa đông: tháng 11–3 năm sau; mùa hè: tháng 5–9). Bức xạ mặt trời đạt cực đại vào tháng 5 (12,25 Kcal/cm²) và tháng 7 (11,29 Kcal/cm²), cực tiểu vào tháng 2 (5,84 Kcal/cm²). Lượng bức xạ thực tế trung bình hàng năm đạt 105–115 Kcal/cm².

Về thủy văn sông Giá, tác giả dẫn số liệu quan trắc chu kỳ triều năm 2022:

Mùa Chiều triều Lưu lượng TB (m³/s) Tốc độ dòng chảy TB (m/s)
Mùa kiệt Triều xuống 4,368 0,80
Mùa kiệt Triều lên 4,674 0,78
Mùa lũ Triều xuống 9,340 1,62
Mùa lũ Triều lên 10,012 0,91

Về kinh tế – xã hội, huyện Thủy Nguyên duy trì tốc độ tăng trưởng kinh tế bình quân 15,6%/năm trong hơn 10 năm qua. Quy mô tổng giá trị sản xuất năm 2023 đạt gần 48 nghìn tỷ đồng, tăng 17% so với năm 2022. Cơ cấu kinh tế đã chuyển dịch mạnh: công nghiệp – dịch vụ chiếm 93,2%, nông – lâm – thủy sản chỉ còn gần 7%. Tốc độ tăng thu ngân sách bình quân đạt 47,5%/năm. Hai khu công nghiệp lớn được nêu cụ thể: KCN Nam Cầu Kiền (263,47 ha) và KCN VSHIP (1.600 ha).

Chương I cũng mô tả chi tiết các nguồn gây ô nhiễm nước sông nói chung: nước thải sinh hoạt chiếm 30% tổng lượng thải trực tiếp ra sông hồ; chỉ 12,5% nước thải sinh hoạt đô thị được thu gom xử lý đạt tiêu chuẩn; 91% KCN có hệ thống xử lý nước thải tập trung nhưng hiệu suất sử dụng chỉ đạt 66,67%; 15,8% cụm công nghiệp có hệ thống xử lý nước thải tập trung. Mỗi năm ước tính có khoảng 70 nghìn kg vỏ bao hóa chất và hơn 40 nghìn lít thuốc trừ sâu không được xử lý xâm nhập vào môi trường.

Chương II: Đánh giá chất lượng môi trường nước sông Giá

Chương này là trọng tâm của khóa luận. Tác giả thiết lập 4 điểm quan trắc đại diện cho toàn tuyến sông:

STT Ký hiệu Vị trí
1 N1 Khu vực nhà máy nước Ngũ Lão
2 N2 Khu vực Cầu Giá
3 N3 Cống Phi Liệt
4 N4 Đập Minh Đức

Các thông số quan trắc gồm: pH, DO, BOD₅, COD, NH₄⁺, TSS, Coliform (và bổ sung PO₄³⁻ tại một số điểm năm 2022). Dữ liệu được thu thập đủ 12 tháng cho cả hai năm 2021 và 2022.

Nhận xét tổng hợp kết quả quan trắc:

Thông số Khoảng dao động Đối chiếu QCVN 08:2023/BTNMT (mức A)
pH 7,4 – 8,2 Đạt (giới hạn 6,5–8,5)
DO 6,0 – 7,8 mg/l Đạt (giới hạn ≥ 6,0 mg/l)
BOD₅ 1,8 – 3,7 mg/l Đạt (giới hạn ≤ 4 mg/l)
COD 3,9 – 9,9 mg/l Đạt, nhưng khu vực Cầu Giá tiệm cận giới hạn (≤ 10 mg/l)
TSS 7 – 18,2 mg/l Đạt (giới hạn ≤ 25 mg/l)
Coliform 70 – 960 MPN/100ml Đạt (giới hạn ≤ 1.000 MPN/100ml)
NH₄⁺ 0,04 – 0,088 mg/l Đạt, thấp hơn TCXD 233-1999 nhiều lần (≤ 0,5 mg/l)

Điểm đáng chú ý: tại khu vực Cầu Giá, chỉ số COD cao nhất đạt 9,9 mg/l và Coliform gần tiệm cận giới hạn cho phép, phản ánh ảnh hưởng của nước thải từ các cơ sở sản xuất công nghiệp lân cận. Tại Cống Phi Liệt, BOD₅ gần xấp xỉ ngưỡng giới hạn.

Chương II cũng tính toán và trình bày chỉ số WQI theo Quyết định số 1460/QĐ-TCMT. Kết quả WQI toàn bộ 4 điểm quan trắc năm 2022 đạt mức 97–100, tương ứng với ngưỡng "Rất tốt" (91–100), phù hợp cho mục đích cấp nước sinh hoạt.

Tác giả xác định các nguyên nhân chính có nguy cơ gây ô nhiễm sông Giá, bao gồm: hoạt động lấn chiếm lòng sông (có 5 công trình bãi tắm tự phát dọc kênh trục chính, mỗi bãi xâm lấn hàng trăm đến hàng ngàn m²); nước thải sinh hoạt chưa qua xử lý; nước thải từ các khu du lịch sinh thái (Resort Sông Giá – xã Lưu Kiếm); nước tưới nông nghiệp tồn dư phân bón, thuốc bảo vệ thực vật; và nước rỉ từ các bãi rác ven sông thuộc xã Lại Xuân, An Sơn, Tân Dương, Trung Hà, Phả Lễ, Ngũ Lão, làng nghề Mỹ Đồng.

Chương III: Các thách thức trong bảo vệ môi trường và các giải pháp khai thác, sử dụng bền vững nguồn nước sông Giá

Chương cuối tổng hợp các tồn tại và đề xuất giải pháp. Các thách thức chính được nhận diện gồm: thiếu cơ chế kết hợp giữa chính quyền và cộng đồng; ý thức bảo vệ nguồn nước của một bộ phận dân cư còn hạn chế; chế độ xử phạt vi phạm chưa đủ mạnh; công tác phối hợp liên ngành chưa hiệu quả; hành lang bảo vệ nguồn nước chưa được xác lập đồng bộ; thiếu nhân lực chuyên trách bảo vệ môi trường ở cấp cơ sở.


Kết quả và đóng góp

Kết quả chính

Kết quả quan trắc hai năm 2021–2022 tại 4 điểm trên sông Giá cho thấy hầu hết các chỉ số chất lượng nước đều đạt QCVN 08:2023/BTNMT mức A và TCXD 233-1999 cột B. Chỉ số WQI toàn bộ năm 2022 đạt 97–100 tại tất cả các điểm quan trắc, xếp loại "Rất tốt", khẳng định sông Giá hiện còn phù hợp cho mục đích cấp nước sinh hoạt sau xử lý.

Tuy nhiên, một số điểm cần lưu ý:

  • COD tại Cầu Giá đạt mức cao nhất 9,9 mg/l, tiệm cận ngưỡng giới hạn 10 mg/l.
  • Coliform tại Cầu Giá có thời điểm đạt 960 MPN/100ml, gần sát ngưỡng 1.000 MPN/100ml.
  • BOD₅ tại Cống Phi Liệt gần xấp xỉ giới hạn 4 mg/l của QCVN 08:2023/BTNMT.

Giải pháp tác giả đề xuất

  1. Thực hiện cắm mốc chỉ giới bảo vệ hành lang nguồn nước, công trình thủy lợi và công trình khai thác nước.
  2. Xây dựng và ban hành chính sách khuyến khích đầu tư vào xử lý nguồn nước bị ô nhiễm; thu hút cán bộ có chuyên môn cao vào công tác quản lý tài nguyên nước.
  3. Hoàn thiện hệ thống quy hoạch, kế hoạch quản lý tài nguyên nước theo hướng đồng bộ giữa quy hoạch nước mặt, nước ngầm, xử lý nước thải và thu gom nước mưa; điều chỉnh quy hoạch tài nguyên nước gắn với phát triển bền vững.
  4. Kiện toàn bộ máy quản lý tài nguyên nước các cấp; siết chặt thanh tra, kiểm tra; xây dựng cơ chế kiểm soát nước thải đồng bộ, yêu cầu doanh nghiệp cam kết gắn lợi ích kinh tế với bảo vệ môi trường.

Đóng góp của nghiên cứu

Khóa luận cung cấp cơ sở dữ liệu quan trắc có hệ thống (4 điểm × 12 tháng × 2 năm) về chất lượng nước sông Giá và lần đầu tổng hợp bức tranh toàn diện về các nguồn nguy cơ ô nhiễm đặc thù của lưu vực, từ làng nghề, khu du lịch sinh thái đến bãi rác ven sông. Kết quả tính toán WQI theo phương pháp chuẩn quốc gia cung cấp luận cứ khoa học cho công tác quản lý và quy hoạch khai thác nguồn nước sông Giá trong bối cảnh huyện Thủy Nguyên đang chuyển đổi thành đô thị trực thuộc thành phố Hải Phòng.


Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Tác giả thừa nhận kiến thức chuyên môn còn hạn chế và thiếu kinh nghiệm thực tế trong quá trình thực hiện đề tài. Xét từ phạm vi nghiên cứu, một số hạn chế nội tại có thể nhận thấy:

  • Số liệu quan trắc giới hạn trong hai năm 2021–2022, chưa đủ để phân tích xu hướng biến động dài hạn của chất lượng nước.
  • Phạm vi thông số phân tích tại các điểm quan trắc không hoàn toàn đồng nhất (năm 2022 bổ sung PO₄³⁻ tại Cống Phi Liệt và Đập Minh Đức nhưng không có tại hai điểm còn lại), làm hạn chế khả năng so sánh toàn diện giữa các vị trí.
  • Chưa có số liệu tải lượng ô nhiễm định lượng từ từng nguồn xả thải cụ thể vào sông Giá, do đó chưa xây dựng được bản đồ nguồn thải có trọng số.
  • Hướng nghiên cứu tiếp theo có thể mở rộng quan trắc dài hạn (từ 5 năm trở lên), bổ sung phân tích các chỉ tiêu kim loại nặng và thuốc bảo vệ thực vật đặc thù của lưu vực nông nghiệp, đồng thời xây dựng mô hình lan truyền ô nhiễm để dự báo chất lượng nước trong các kịch bản phát triển đô thị.

Giá trị tham khảo

Khóa luận này phù hợp để tham khảo cho:

  • Sinh viên ngành Kỹ thuật môi trường và Quản lý tài nguyên – môi trường nước đang thực hiện đề tài về quan trắc và đánh giá chất lượng nước mặt sông, hồ.
  • Sinh viên ngành Địa lý, Tài nguyên thiên nhiên nghiên cứu về điều kiện tự nhiên và thủy văn khu vực đồng bằng ven biển Bắc Bộ.
  • Cán bộ kỹ thuật các Sở Tài nguyên và Môi trường, Phòng Tài nguyên cấp huyện có nhu cầu tham chiếu quy trình lựa chọn điểm quan trắc, phương pháp đánh giá WQI và căn cứ pháp lý (QCVN 08:2023/BTNMT, TCXD 233-1999) trong lập báo cáo hiện trạng môi trường nước.
  • Người làm đề tài tương tự về chất lượng nước sông tại các huyện ngoại thành đang đô thị hóa nhanh, đặc biệt phần Chương I về bối cảnh kinh tế – xã hội và phần Chương II về quy trình lập bảng quan trắc và tính toán WQI là các phần đáng tham khảo về cách trình bày và tổ chức số liệu.

Câu hỏi thường gặp

1. Sông Giá có chiều dài bao nhiêu và phục vụ cho các mục đích sử dụng nước nào?

Sông Giá có chiều dài 19 km, kéo dài từ khu vực Phi Liệt (xã Lại Xuân) đến đập Minh Đức (thị trấn Minh Đức). Sông phục vụ tưới tiêu cho khoảng 12.400 ha đất canh tác nông nghiệp, 600 ha nuôi trồng thủy sản nước ngọt và cấp nước sinh hoạt cho khoảng 300.000 người dân huyện Thủy Nguyên, bên cạnh việc cung cấp nước cho các nhà máy và khu công nghiệp.

2. Chỉ số WQI của sông Giá năm 2022 đạt mức bao nhiêu và có ý nghĩa gì?

Chỉ số WQI được tính theo Quyết định số 1460/QĐ-TCMT đạt từ 97 đến 100 tại cả 4 điểm quan trắc trong toàn bộ năm 2022, xếp vào ngưỡng "Rất tốt" (91–100), nghĩa là nước sông Giá phù hợp cho mục đích cấp nước sinh hoạt.

3. Điểm quan trắc nào có nguy cơ ô nhiễm cao nhất và thể hiện qua thông số nào?

Khu vực Cầu Giá (điểm N2) có nguy cơ ô nhiễm cao nhất. COD tại đây đạt giá trị cao nhất toàn tuyến là 9,9 mg/l (gần sát ngưỡng 10 mg/l của QCVN 08:2023/BTNMT mức A) và Coliform có lúc lên tới 960 MPN/100ml (gần sát ngưỡng 1.000 MPN/100ml). Nguyên nhân được xác định là do tiếp nhận nước thải từ các cơ sở sản xuất công nghiệp lân cận.

4. Tốc độ tăng trưởng kinh tế và chuyển dịch cơ cấu kinh tế của huyện Thủy Nguyên liên quan thế nào đến áp lực lên sông Giá?

Huyện Thủy Nguyên đạt tăng trưởng kinh tế bình quân 15,6%/năm trong hơn 10 năm, tổng giá trị sản xuất năm 2023 gần 48 nghìn tỷ đồng. Cơ cấu chuyển dịch nhanh sang công nghiệp – dịch vụ (93,2%), với hai KCN lớn (Nam Cầu Kiền: 263,47 ha; VSHIP: 1.600 ha) và các cụm công nghiệp, làng nghề. Sự phát triển này làm gia tăng tỷ lệ dân số cơ học, dẫn đến lượng nước thải sinh hoạt và công nghiệp tăng mạnh trong khi năng lực tiếp nhận của sông Giá không thay đổi.

5. Phương pháp tính chỉ số WQI sử dụng những thông số nào và dựa trên văn bản pháp lý nào?

Chỉ số WQI được tính dựa trên tổ hợp 6 thông số: pH, DO, BOD₅, COD, N-NH₄⁺ và Coliform, theo phương pháp quy định tại Quyết định số 1460/QĐ-TCMT ngày 12 tháng 11 năm 2019 của Tổng cục trưởng Tổng cục Môi trường. Đây là phương pháp chuẩn quốc gia được áp dụng thống nhất trong hệ thống quan trắc môi trường Việt Nam.


Kết luận

Khóa luận "Hiện trạng môi trường nước sông Giá và đề xuất các giải pháp khai thác, sử dụng bền vững" (Trường Đại học Quản lý và Công nghệ Hải Phòng, 2024) cung cấp bức tranh đánh giá có hệ thống về chất lượng nước mặt sông Giá qua dữ liệu quan trắc thực tế của hai năm 2021–2022. Kết quả phân tích cho thấy sông Giá hiện còn duy trì chất lượng nước tốt – WQI đạt 97–100, toàn bộ thông số chính đạt QCVN 08:2023/BTNMT mức A – song đã xuất hiện dấu hiệu nguy cơ ô nhiễm cục bộ tại khu vực Cầu Giá qua các thông số COD và Coliform. Trong bối cảnh huyện Thủy Nguyên đang đô thị hóa với tốc độ tăng trưởng kinh tế cao, các áp lực từ nước thải sinh hoạt, công nghiệp, làng nghề và du lịch sinh thái đòi hỏi triển khai sớm các giải pháp quản lý tổng hợp về cắm mốc hành lang, kiểm soát nguồn thải và hoàn thiện quy hoạch tài nguyên nước được tác giả đề xuất.