Đánh Giá Hiện Trạng Và Đề Xuất Giải Pháp Giảm Thiểu Ô Nhiễm Môi Trường Nước Sông Cầu Tại Thái Nguyên

• Tác giả: Nguyễn Anh Tuyên
• Người hướng dẫn: PGS. Phan Đình Binh
• Trường học: Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Khoa học môi trường
• Đề tài: Giải Pháp Giảm Thiểu Ô Nhiễm Môi Trường Nước Sông Cầu Tại Thái Nguyên
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Thái Nguyên

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Cơ sở lý luận của đề tài
• 1.2. Các thông số đánh giá chất lượng nước
• 1.3. Cơ sở pháp lý
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng và 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 thứ cấp
• 2.3.2. Phương pháp tổng hợp số liệu, kế thừa các nghiên cứu đã công bố
• 2.3.3. Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp
• 2.3.4. Phương pháp điều tra khảo sát thực tế
• 2.3.5. Phương pháp lấy mẫu và phân tích trong phòng thí nghiệm
• 2.3.6. Phương pháp tổng hợp và xử lý số liệu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Đánh giá lưu lượng nước mặt sông Cầu
• 3.1.1. Chuẩn dòng chảy năm và dao động của dòng chảy năm trong thời kỳ nhiều năm
• 3.1.2. Lưu lượng dòng chảy vào mùa cạn và mùa lũ
• 3.1.3. Ảnh hưởng của lưu lượng dòng chảy đến chất lượng nước sông Cầu
• 3.2. Đánh giá hiện trạng môi trường nước mặt sông Cầu đoạn chảy qua thành phố Thái Nguyên
• 3.2.1. Hiện trạng môi trường nước tại các suối là phụ lưu của sông Cầu nằm trong khu vực thành phố Thái Nguyên
• 3.2.2. Hiện trạng môi trường nước mặt tại các điểm trên sông Cầu đoạn chảy qua thành phố Thái Nguyên
• 3.2.3. Diễn biến chất lượng nước mặt sông Cầu đoạn chảy qua khu vực thành phố Thái Nguyên
• 3.2.4. Các yếu tố ảnh hưởng và đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm chất lượng nước sông Cầu
• 3.2.4.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước mặt sông Cầu
• 3.2.4.2. Đề xuất một số giải pháp nhằm góp phần giảm thiểu ô nhiễm và cải thiện chất lượng nước mặt sông Cầu
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng Quan Về Ô Nhiễm Sông Cầu Tại Thái Nguyên 2024

Sông Cầu, huyết mạch quan trọng của Thái Nguyên, đang đối mặt với áp lực ô nhiễm môi trường nước ngày càng gia tăng. Tình trạng này không chỉ đe dọa hệ sinh thái sông Cầu mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe cộng đồng. Các hoạt động công nghiệp, sinh hoạt và nông nghiệp đã thải ra một lượng lớn chất thải chưa qua xử lý hoặc xử lý chưa đạt chuẩn vào nguồn nước, gây ra những hệ lụy nghiêm trọng. Việc đánh giá đúng thực trạng và đề xuất các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm nước là vô cùng cấp thiết. Theo nghiên cứu của Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, lưu lượng nước thải công nghiệp và sinh hoạt đổ vào sông Cầu đang vượt quá khả năng tự làm sạch của sông, dẫn đến sự gia tăng các chất ô nhiễm như BOD5, COD và Coliform.

1.1. Hiện trạng ô nhiễm môi trường nước sông Cầu hiện nay

Hiện nay, tình hình ô nhiễm nước trên sông Cầu đang diễn biến phức tạp với nhiều điểm nóng ô nhiễm. Nồng độ các chất ô nhiễm như BOD5, COD, TSS thường xuyên vượt quá Quy chuẩn Việt Nam (QCVN) tại nhiều vị trí quan trọng, đặc biệt là khu vực gần các khu công nghiệp và khu dân cư tập trung. Điều này cho thấy sự cần thiết phải tăng cường giám sát chất lượng nước và kiểm soát chặt chẽ các nguồn thải. Cần có các biện pháp xử lý kịp thời để ngăn chặn tình trạng ô nhiễm tiếp tục lan rộng và gây ảnh hưởng đến các hoạt động kinh tế - xã hội khác.

1.2. Tác động của ô nhiễm nước sông Cầu đến sức khỏe cộng đồng

Ô nhiễm nguồn nước sông Cầu không chỉ ảnh hưởng đến hệ sinh thái mà còn tiềm ẩn nhiều nguy cơ đối với sức khỏe cộng đồng. Việc sử dụng nguồn nước ô nhiễm có thể gây ra các bệnh về đường tiêu hóa, da liễu và thậm chí là các bệnh mãn tính nguy hiểm. Do đó, việc đảm bảo chất lượng nước sông đạt tiêu chuẩn là một yêu cầu cấp thiết để bảo vệ sức khỏe người dân và đảm bảo sự phát triển bền vững của địa phương. Các biện pháp phòng ngừa và kiểm soát ô nhiễm cần được ưu tiên thực hiện.

II. Nguyên Nhân Gây Ô Nhiễm Nước Sông Cầu ở Thái Nguyên

Nguyên nhân ô nhiễm sông Cầu rất đa dạng, bao gồm cả nguyên nhân tự nhiên và nhân tạo. Tuy nhiên, các hoạt động của con người đóng vai trò chủ yếu trong việc gia tăng mức độ ô nhiễm. Nước thải công nghiệp chưa qua xử lý hoặc xử lý chưa đạt chuẩn từ các khu công nghiệp là một trong những nguồn ô nhiễm chính. Ngoài ra, nước thải sinh hoạt từ các khu dân cư, hoạt động nông nghiệp sử dụng phân bón và thuốc trừ sâu cũng góp phần đáng kể vào ô nhiễm nguồn nước. Theo báo cáo của Sở Tài nguyên và Môi trường Thái Nguyên, lượng nước thải sinh hoạt và công nghiệp đổ vào sông Cầu hàng năm ước tính hàng triệu mét khối.

2.1. Ảnh hưởng từ nước thải công nghiệp Thái Nguyên tới sông Cầu

Nước thải công nghiệp từ các khu công nghiệp như Khu Công nghiệp Sông Công, Khu Công nghiệp Lưu Xá chứa nhiều chất ô nhiễm độc hại như kim loại nặng, hóa chất và các chất hữu cơ khó phân hủy. Việc xả thải trực tiếp hoặc xử lý không triệt để nước thải này vào sông Cầu đã gây ra những hậu quả nghiêm trọng. Cần có các quy định chặt chẽ hơn về xử lý nước thải công nghiệp và tăng cường kiểm tra, giám sát để đảm bảo các doanh nghiệp tuân thủ đúng quy trình. Việc áp dụng công nghệ xử lý nước thải tiên tiến cũng là một giải pháp quan trọng.

2.2. Tác động của nước thải sinh hoạt và nông nghiệp tới ô nhiễm sông

Nước thải sinh hoạt từ các khu dân cư, đặc biệt là các khu vực chưa có hệ thống xử lý nước thải tập trung, chứa nhiều chất hữu cơ, vi khuẩn gây bệnh và các chất dinh dưỡng. Khi đổ vào sông, nó gây ra hiện tượng phú dưỡng, làm giảm lượng oxy hòa tan và ảnh hưởng đến hệ sinh thái sông. Hoạt động nông nghiệp sử dụng phân bón và thuốc trừ sâu cũng góp phần vào ô nhiễm nguồn nước do các hóa chất này có thể ngấm vào đất và theo dòng chảy đổ vào sông. Cần có các biện pháp quản lý nước thải sinh hoạt và khuyến khích sử dụng các phương pháp canh tác bền vững để giảm thiểu ô nhiễm từ nông nghiệp.

2.3. Quy định về xả thải và thực thi pháp luật về môi trường

Mặc dù đã có các quy định về xả thải và pháp luật về bảo vệ môi trường, nhưng việc thực thi còn nhiều hạn chế. Nhiều doanh nghiệp vẫn cố tình vi phạm quy định, xả thải trái phép hoặc xử lý nước thải không đạt chuẩn. Cần tăng cường công tác thanh tra, kiểm tra và xử lý nghiêm các hành vi vi phạm để đảm bảo tính nghiêm minh của pháp luật. Đồng thời, cần nâng cao nhận thức và trách nhiệm của cộng đồng trong việc bảo vệ môi trường.

III. Giải Pháp Giảm Thiểu Ô Nhiễm Nước Sông Cầu Hiệu Quả

Để giảm thiểu ô nhiễm nước sông Cầu một cách hiệu quả, cần áp dụng một loạt các giải pháp đồng bộ và toàn diện, bao gồm cả giải pháp kỹ thuật, quản lý và tuyên truyền. Việc đầu tư vào hệ thống xử lý nước thải tập trung cho các khu công nghiệp và khu dân cư là một trong những ưu tiên hàng đầu. Ngoài ra, cần tăng cường giám sát chất lượng nước, kiểm soát chặt chẽ các nguồn thải và xử lý nghiêm các hành vi vi phạm pháp luật về môi trường. Theo kinh nghiệm quốc tế, việc áp dụng các công nghệ xử lý nước thải tiên tiến và khuyến khích kinh tế tuần hoàn cũng đóng vai trò quan trọng.

3.1. Nâng cấp và xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung

Việc nâng cấp các hệ thống xử lý nước thải hiện có và xây dựng các hệ thống mới cho các khu vực chưa có là một giải pháp then chốt. Các hệ thống xử lý nước thải cần được thiết kế và vận hành hiệu quả để loại bỏ các chất ô nhiễm trước khi thải ra sông. Việc áp dụng các công nghệ xử lý tiên tiến như công nghệ sinh học, màng lọc sinh học (MBR) có thể giúp nâng cao hiệu quả xử lý và giảm thiểu tác động đến môi trường.

3.2. Biện pháp xử lý nước thải tại nguồn cho doanh nghiệp và hộ gia đình

Xử lý nước thải tại nguồn là một giải pháp quan trọng giúp giảm tải cho các hệ thống xử lý nước thải tập trung. Các doanh nghiệp và hộ gia đình nên được khuyến khích và hỗ trợ để xây dựng các hệ thống xử lý nước thải nhỏ tại chỗ. Việc áp dụng các công nghệ xử lý đơn giản như bể tự hoại cải tiến, hệ thống lọc sinh học có thể giúp giảm thiểu ô nhiễm từ nguồn thải.

3.3. Quản lý và giảm thiểu sử dụng phân bón thuốc trừ sâu trong nông nghiệp

Cần có các biện pháp quản lý chặt chẽ việc sử dụng phân bón và thuốc trừ sâu trong nông nghiệp. Khuyến khích sử dụng các loại phân bón hữu cơ, thuốc trừ sâu sinh học và áp dụng các phương pháp canh tác bền vững để giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước. Nâng cao nhận thức của người dân về tác hại của việc sử dụng quá nhiều hóa chất trong nông nghiệp cũng là một yếu tố quan trọng.

IV. Nghiên Cứu Ứng Dụng Phục Hồi Sông Cầu Bằng Công Nghệ Sinh Học

Nhiều nghiên cứu đã chứng minh hiệu quả của việc sử dụng công nghệ sinh học trong phục hồi sông Cầu. Các phương pháp như sử dụng vi sinh vật bản địa để phân hủy chất ô nhiễm, trồng cây ven sông để hấp thụ các chất dinh dưỡng dư thừa và tạo môi trường sống cho các loài sinh vật có ích đã cho thấy những kết quả tích cực. Theo một nghiên cứu gần đây của Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, việc sử dụng chế phẩm sinh học EM (Effective Microorganisms) đã giúp giảm đáng kể nồng độ BOD5 và COD trong nước sông Cầu.

4.1. Sử dụng vi sinh vật bản địa để xử lý ô nhiễm hữu cơ

Việc sử dụng vi sinh vật bản địa có khả năng phân hủy chất hữu cơ trong nước sông là một giải pháp hiệu quả và thân thiện với môi trường. Các vi sinh vật này có thể được cấy vào nước sông để tăng cường khả năng tự làm sạch của sông. Cần có các nghiên cứu để lựa chọn các chủng vi sinh vật phù hợp và tối ưu hóa điều kiện để chúng phát triển và hoạt động hiệu quả.

4.2. Trồng cây ven sông để cải thiện chất lượng nước

Việc trồng cây ven sông không chỉ giúp bảo vệ bờ sông khỏi xói lở mà còn có tác dụng cải thiện chất lượng nước. Các loại cây ven sông có khả năng hấp thụ các chất dinh dưỡng dư thừa như nitrat và phosphat, giúp ngăn ngừa hiện tượng phú dưỡng. Ngoài ra, cây ven sông còn tạo môi trường sống cho các loài sinh vật có ích, góp phần phục hồi hệ sinh thái sông.

4.3. Giám sát và đánh giá hiệu quả của các giải pháp phục hồi

Việc giám sát và đánh giá hiệu quả của các giải pháp phục hồi sông Cầu là rất quan trọng. Cần thực hiện các quan trắc định kỳ về chất lượng nước và hệ sinh thái để đánh giá xem các giải pháp đã mang lại những kết quả gì. Dựa trên kết quả đánh giá, có thể điều chỉnh và cải thiện các giải pháp để đạt được hiệu quả tốt nhất.

V. Chính Sách và Quản Lý Bảo Vệ Sông Cầu Bền Vững 2024

Để bảo vệ sông Cầu một cách bền vững, cần có các chính sách và biện pháp quản lý hiệu quả. Việc xây dựng một khung pháp lý chặt chẽ, tăng cường năng lực quản lý môi trường cho các cơ quan chức năng và nâng cao nhận thức của cộng đồng là những yếu tố then chốt. Cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các bộ, ngành và địa phương trong việc thực hiện các chính sách bảo vệ môi trường.

5.1. Xây dựng và hoàn thiện khung pháp lý về bảo vệ môi trường nước

Cần xây dựng và hoàn thiện khung pháp lý về bảo vệ môi trường nước, bao gồm các quy định về xả thải, xử lý nước thải, quản lý chất thải và bảo vệ hệ sinh thái sông. Các quy định này cần được xây dựng một cách khoa học, phù hợp với thực tiễn và có tính khả thi cao. Đồng thời, cần có các biện pháp để đảm bảo tính nghiêm minh của pháp luật.

5.2. Tăng cường năng lực quản lý môi trường cho các cơ quan chức năng

Cần tăng cường năng lực quản lý môi trường cho các cơ quan chức năng, bao gồm cả về nguồn lực tài chính, nhân lực và trang thiết bị. Các cán bộ quản lý môi trường cần được đào tạo và bồi dưỡng để nâng cao trình độ chuyên môn và năng lực thực thi công vụ. Cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các cơ quan chức năng trong việc thực hiện các nhiệm vụ quản lý môi trường.

5.3. Nâng cao nhận thức và trách nhiệm của cộng đồng về bảo vệ sông Cầu

Việc nâng cao nhận thức và trách nhiệm của cộng đồng về bảo vệ sông Cầu là rất quan trọng. Cần tăng cường công tác tuyên truyền, giáo dục về tác hại của ô nhiễm nước và vai trò của mỗi cá nhân, tổ chức trong việc bảo vệ môi trường. Khuyến khích cộng đồng tham gia vào các hoạt động bảo vệ môi trường như thu gom rác thải, trồng cây ven sông và giám sát các hoạt động xả thải.

VI. Kết Luận Hướng Tới Tương Lai Xanh Cho Sông Cầu 2024

Việc giảm thiểu ô nhiễm nước sông Cầu là một nhiệm vụ cấp bách và lâu dài. Để đạt được mục tiêu này, cần có sự chung tay của tất cả các bên liên quan, từ chính phủ, doanh nghiệp đến cộng đồng. Việc áp dụng các giải pháp đồng bộ, kết hợp giữa kỹ thuật, quản lý và tuyên truyền sẽ giúp phục hồi sông Cầu và đảm bảo nguồn nước sạch cho các thế hệ tương lai. Phát triển bền vững phải là mục tiêu hàng đầu trong mọi hoạt động kinh tế - xã hội.

6.1. Tổng kết các giải pháp hiệu quả nhất để phục hồi sông

Việc áp dụng đồng bộ các giải pháp, từ xử lý nước thải tại nguồn, nâng cấp hệ thống xử lý nước thải tập trung, đến sử dụng công nghệ sinh học và quản lý nông nghiệp bền vững, là chìa khóa để phục hồi sông Cầu. Cần có sự đánh giá thường xuyên và điều chỉnh linh hoạt các giải pháp để đạt được hiệu quả tối ưu.

6.2. Đề xuất các hướng nghiên cứu và hành động tiếp theo

Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các công nghệ xử lý nước thải tiên tiến, đặc biệt là các công nghệ thân thiện với môi trường và có chi phí hợp lý. Đồng thời, cần tăng cường công tác giám sát và đánh giá hiệu quả của các giải pháp bảo vệ sông Cầu. Cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các nhà khoa học, nhà quản lý và cộng đồng trong việc thực hiện các hành động bảo vệ môi trường.

6.3. Tầm nhìn về một tương lai xanh và bền vững cho sông Cầu

Với sự quyết tâm và nỗ lực của tất cả các bên, chúng ta hoàn toàn có thể xây dựng một tương lai xanh và bền vững cho sông Cầu. Một dòng sông sạch, trong lành không chỉ mang lại lợi ích về kinh tế, xã hội mà còn góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống và sức khỏe của cộng đồng. Hãy cùng nhau hành động để bảo vệ sông Cầu cho các thế hệ mai sau.

Tổng quan nghiên cứu

Việt Nam có tổng lượng nước mặt trung bình năm khoảng 830 tỷ m³, trong đó chỉ gần 310 tỷ m³ được sinh ra trên lãnh thổ quốc gia, còn lại phần lớn là nguồn nước từ các quốc gia láng giềng. Tỉnh Thái Nguyên, với thành phố công nghiệp lớn thứ ba miền Bắc, đang đối mặt với áp lực lớn về khai thác và bảo vệ tài nguyên nước, đặc biệt là nguồn nước sông Cầu đoạn chảy qua thành phố. Sông Cầu dài 288 km, lưu vực rộng 6.030 km², chịu ảnh hưởng từ nhiều nguồn thải sinh hoạt, công nghiệp và bệnh viện, gây ô nhiễm nghiêm trọng. Lưu lượng nước bình quân tại trạm Gia Bảy là 60,47 m³/s, với mùa mưa chiếm tới 70-75% tổng lượng dòng chảy năm, mùa khô chỉ chiếm khoảng 20-25%.

Mục tiêu nghiên cứu là đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông Cầu đoạn qua thành phố Thái Nguyên trong giai đoạn 2017-2018, xác định các nguyên nhân gây ô nhiễm và đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm nhằm bảo vệ nguồn nước, phục vụ phát triển kinh tế - xã hội bền vững. Nghiên cứu tập trung vào 3 điểm trên sông Cầu và 3 điểm phụ lưu chính, phân tích 12 chỉ tiêu chất lượng nước theo Quy chuẩn Việt Nam QCVN 08-MT:2015/BTNMT và chỉ số chất lượng nước WQI. Kết quả có ý nghĩa quan trọng trong việc lập kế hoạch quản lý tài nguyên nước, nâng cao nhận thức cộng đồng và hỗ trợ các cơ quan quản lý nhà nước trong công tác bảo vệ môi trường nước.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các khái niệm pháp lý và khoa học về môi trường nước, bao gồm:

• Môi trường: 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 (Luật Bảo vệ Môi trường 2014).
• Tài nguyên nước: Bao gồm nước mặt, nước dưới đất, nước mưa và nước biển trong lãnh thổ Việt Nam (Luật Tài nguyên nước 2012).
• Ô nhiễm nguồn nước: Sự biến đổi tính chất vật lý, hóa học và sinh học của nước không phù hợp tiêu chuẩn kỹ thuật, gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật.
• Chỉ số chất lượng nước (WQI): Chỉ số tổng hợp đánh giá chất lượng nước dựa trên các thông số như pH, DO, BOD5, COD, TSS, NH4+, NO3-, PO43-, Fe, Pb, coliform.
• Lưu lượng nước: Lượng nước chảy qua mặt cắt ngang sông trong một đơn vị thời gian, ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng pha loãng và tự làm sạch của nguồn nước.

Các mô hình đánh giá chất lượng nước như NSF-WQI, Bharavara (Ấn Độ) và WQI-CCME (Canada) được tham khảo, tuy nhiên luận văn áp dụng phương pháp tính WQI theo hướng dẫn của Tổng cục Môi trường Việt Nam để phù hợp với điều kiện địa phương.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Số liệu thứ cấp thu thập từ các báo cáo quan trắc môi trường tỉnh Thái Nguyên, số liệu lưu lượng dòng chảy từ trạm thủy văn Gia Bảy và các trạm giả định trên lưu vực sông Cầu giai đoạn 1961-2010; số liệu sơ cấp gồm mẫu nước lấy tại 6 điểm quan trắc trên sông Cầu và các phụ lưu trong giai đoạn 2017-2018.
• Phương pháp lấy mẫu và phân tích: Lấy mẫu nước 2 tháng/lần tại 3 điểm trên sông Cầu (Cầu Gia Bảy, đập Thác Huống, sau điểm xả suối Cam Giá) và 3 điểm phụ lưu (suối Phượng Hoàng, suối Mỏ Bạch, suối Cam Giá). Phân tích 12 chỉ tiêu theo tiêu chuẩn TCVN và phương pháp chuẩn của SMEWW.
• Phân tích lưu lượng: Sử dụng mô hình toán NAM để khôi phục số liệu dòng chảy thiếu hụt, phân tích lưu lượng dòng chảy theo tháng, mùa mưa và mùa khô.
• Phân tích chất lượng nước: Tính toán chỉ số WQI theo Quyết định 879/QĐ-TCMT, so sánh với QCVN 08-MT:2015/BTNMT để đánh giá mức độ ô nhiễm.
• Timeline nghiên cứu: Thu thập và phân tích mẫu từ tháng 6/2017 đến tháng 4/2018, tổng hợp số liệu lưu lượng từ 1961-2010.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Lưu lượng nước sông Cầu: Tổng lượng nước bình quân tại trạm Gia Bảy là 1,91 tỷ m³/năm (60,47 m³/s). Mùa mưa chiếm 70-75% tổng lượng dòng chảy, mùa khô chỉ chiếm 20-25%. Lưu lượng mùa khô thấp nhất vào các tháng 1-3, có thời điểm hạn hán nghiêm trọng với lưu lượng dưới 1 l/s/km². Lưu lượng năm nhiều nước gấp 2-3 lần năm ít nước.

2. Chất lượng nước sông Cầu và phụ lưu:

   • Tại suối Phượng Hoàng, các chỉ tiêu BOD5 vượt mức cho phép lên đến 3,27 lần, COD vượt 2,57 lần, TSS vượt 18,21 lần, NH4+ vượt 7,83 lần so với QCVN 08-MT:2015/BTNMT cột A2. Chỉ số coliform cũng vượt mức cho phép nhiều lần.
   • Suối Mỏ Bạch có BOD5 vượt 4,5 lần, COD vượt 1,9 lần, NH4+ vượt 63 lần so với tiêu chuẩn.
   • Chất lượng nước tại các điểm trên sông Cầu như Cầu Gia Bảy và đập Thác Huống có xu hướng cải thiện, chỉ số WQI đạt từ 76-88, tương đương mức sử dụng cho cấp nước sinh hoạt nhưng cần xử lý phù hợp.
   • Các phụ lưu như suối Cam Giá, suối Linh Nham bị ô nhiễm hữu cơ, vi sinh và kim loại nặng như Pb, Fe, Mn vượt ngưỡng cho phép.

3. Ảnh hưởng của lưu lượng đến chất lượng nước: Mùa mưa với lưu lượng lớn giúp pha loãng các chất ô nhiễm, giảm nồng độ BOD5, COD, TSS. Mùa khô lưu lượng thấp làm tăng nồng độ các chất ô nhiễm, giảm khả năng tự làm sạch của sông.

4. Nguồn gây ô nhiễm chính: Nước thải sinh hoạt chưa qua xử lý triệt để, nước thải công nghiệp từ các khu công nghiệp luyện kim, giấy, khai khoáng, nước thải bệnh viện chứa vi khuẩn gây bệnh và các chất độc hại. Hoạt động khai thác khoáng sản làm tăng lượng chất rắn lơ lửng và kim loại nặng trong nước.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy ô nhiễm hữu cơ và kim loại nặng là hai nhóm chất ô nhiễm chính ảnh hưởng đến chất lượng nước sông Cầu đoạn qua thành phố Thái Nguyên. Sự vượt ngưỡng các chỉ tiêu BOD5, COD, NH4+ và coliform phản ánh tình trạng xả thải chưa được kiểm soát hiệu quả, đặc biệt từ các khu dân cư và cơ sở sản xuất nhỏ lẻ. Mức độ ô nhiễm TSS cao tại các phụ lưu cho thấy tác động của hoạt động khai thác khoáng sản và rửa tuyển quặng.

So sánh với các nghiên cứu về lưu vực sông khác như sông Nhuệ, sông Đồng Nai, xu hướng ô nhiễm hữu cơ và vi sinh cũng là vấn đề phổ biến, tuy nhiên mức độ ô nhiễm kim loại nặng tại sông Cầu có phần nghiêm trọng hơn do đặc thù hoạt động công nghiệp luyện kim và khai khoáng. Dữ liệu lưu lượng dòng chảy cho thấy mùa mưa có vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu ô nhiễm nhờ khả năng pha loãng, tuy nhiên mùa khô là thời điểm cần chú trọng kiểm soát nguồn thải.

Biểu đồ diễn biến chỉ số WQI theo thời gian tại các điểm quan trắc sẽ minh họa rõ sự biến động chất lượng nước, giúp nhận diện các thời điểm ô nhiễm cao và hiệu quả của các biện pháp xử lý đã áp dụng. Bảng so sánh nồng độ các chỉ tiêu ô nhiễm với tiêu chuẩn QCVN cũng làm nổi bật các chỉ tiêu vượt ngưỡng cần ưu tiên xử lý.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường xử lý nước thải sinh hoạt: Xây dựng và nâng cấp hệ thống xử lý nước thải tập trung tại các khu dân cư, đảm bảo đạt tiêu chuẩn trước khi xả ra môi trường. Mục tiêu giảm BOD5 và coliform xuống dưới ngưỡng QCVN trong vòng 2 năm, do UBND thành phố phối hợp với Sở TN&MT thực hiện.

2. Kiểm soát và xử lý nước thải công nghiệp: Áp dụng công nghệ xử lý tiên tiến cho các khu công nghiệp luyện kim, giấy, khai khoáng nhằm giảm tải lượng kim loại nặng và chất hữu cơ. Thiết lập hệ thống quan trắc tự động để giám sát liên tục trong 3 năm tới, do Ban quản lý các khu công nghiệp chủ trì.

3. Quản lý chặt chẽ nguồn thải bệnh viện: Xây dựng quy trình xử lý nước thải bệnh viện đạt chuẩn, đặc biệt các bệnh viện truyền nhiễm. Tổ chức kiểm tra định kỳ và xử phạt nghiêm các vi phạm trong 1 năm đầu tiên, do Sở Y tế và Sở TN&MT phối hợp thực hiện.

4. Tuyên truyền nâng cao nhận thức cộng đồng: Triển khai các chương trình giáo dục, truyền thông về bảo vệ môi trường nước, khuyến khích người dân tham gia thu gom, xử lý rác thải và nước thải sinh hoạt. Mục tiêu nâng cao nhận thức cho 80% dân cư trong 2 năm, do UBND phường và các tổ chức xã hội thực hiện.

5. Phát triển hệ thống quan trắc và cảnh báo sớm: Lắp đặt các trạm quan trắc chất lượng nước tự động tại các điểm nóng ô nhiễm để theo dõi liên tục và cảnh báo kịp thời. Dự kiến hoàn thành trong 3 năm, do Sở TN&MT và Trung tâm Quan trắc tài nguyên môi trường tỉnh triển khai.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên và môi trường: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách, quy hoạch và biện pháp quản lý nguồn nước hiệu quả, đảm bảo phát triển bền vững.

2. Các nhà nghiên cứu và học giả trong lĩnh vực khoa học môi trường: Tham khảo phương pháp đánh giá chất lượng nước và dữ liệu thực nghiệm để phát triển các nghiên cứu tiếp theo về ô nhiễm nước mặt và quản lý lưu vực sông.

3. Doanh nghiệp và khu công nghiệp: Áp dụng các giải pháp xử lý nước thải phù hợp, nâng cao trách nhiệm bảo vệ môi trường, giảm thiểu tác động tiêu cực đến nguồn nước.

4. Cộng đồng dân cư và tổ chức xã hội: Nâng cao nhận thức về bảo vệ môi trường nước, tham gia các hoạt động giám sát và bảo vệ nguồn nước tại địa phương, góp phần cải thiện chất lượng sống.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao chất lượng nước sông Cầu lại bị ô nhiễm nghiêm trọng?
   Ô nhiễm chủ yếu do nước thải sinh hoạt chưa qua xử lý triệt để, nước thải công nghiệp và bệnh viện chứa nhiều chất hữu cơ, vi sinh và kim loại nặng. Hoạt động khai thác khoáng sản cũng làm tăng lượng chất rắn lơ lửng và kim loại trong nước.

2. Chỉ số WQI được tính như thế nào và có ý nghĩa gì?
   WQI là chỉ số tổng hợp dựa trên các thông số như pH, DO, BOD5, COD, TSS, NH4+, NO3-, PO43-, Fe, Pb, coliform, phản ánh chất lượng nước và khả năng sử dụng. Chỉ số cao (trên 90) cho thấy nước đạt chất lượng tốt, thấp hơn biểu thị mức độ ô nhiễm cần xử lý.

3. Lưu lượng nước ảnh hưởng thế nào đến chất lượng nước?
   Lưu lượng lớn vào mùa mưa giúp pha loãng các chất ô nhiễm, cải thiện chất lượng nước. Mùa khô lưu lượng thấp làm tăng nồng độ ô nhiễm, giảm khả năng tự làm sạch của sông.

4. Giải pháp nào hiệu quả nhất để giảm ô nhiễm nước sông Cầu?
   Xử lý nước thải sinh hoạt và công nghiệp đạt chuẩn trước khi xả thải, quản lý chặt chẽ nguồn thải bệnh viện, nâng cao nhận thức cộng đồng và phát triển hệ thống quan trắc tự động là các giải pháp hiệu quả.

5. Ai nên tham gia vào công tác bảo vệ nguồn nước sông Cầu?
   Cơ quan quản lý nhà nước, doanh nghiệp, cộng đồng dân cư và các tổ chức xã hội đều có vai trò quan trọng trong việc giám sát, quản lý và bảo vệ nguồn nước, đảm bảo phát triển bền vững.

Kết luận

• Đánh giá hiện trạng cho thấy sông Cầu đoạn qua thành phố Thái Nguyên bị ô nhiễm hữu cơ, vi sinh và kim loại nặng nghiêm trọng, đặc biệt tại các phụ lưu như suối Phượng Hoàng và suối Mỏ Bạch.
• Lưu lượng nước phân bố không đều theo mùa, mùa mưa giúp pha loãng ô nhiễm, mùa khô làm tăng nồng độ các chất ô nhiễm.
• Nguồn gây ô nhiễm chính gồm nước thải sinh hoạt chưa xử lý triệt để, nước thải công nghiệp, bệnh viện và hoạt động khai thác khoáng sản.
• Đề xuất các giải pháp xử lý nước thải, quản lý nguồn thải, nâng cao nhận thức cộng đồng và phát triển hệ thống quan trắc tự động nhằm cải thiện chất lượng nước.
• Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và dữ liệu thực tiễn cho công tác quản lý, bảo vệ tài nguyên nước tại lưu vực sông Cầu, góp phần phát triển kinh tế - xã hội bền vững của tỉnh Thái Nguyên.

Hành động tiếp theo: Triển khai các giải pháp đề xuất, tăng cường giám sát và đánh giá định kỳ chất lượng nước, mở rộng nghiên cứu sang các lưu vực sông khác để bảo vệ nguồn nước quốc gia. Đề nghị các cơ quan, tổ chức liên quan phối hợp chặt chẽ nhằm thực hiện hiệu quả các biện pháp bảo vệ môi trường nước.