MỞ ĐẦU Theo Tổng cục thống kê năm 2010, nƣớc ta hiện có 70,4% dân số đang sinh sống ở các vùng nông thôn [11], là nơi phần lớn chất thải của con ngƣời và gia súc không đƣợc xử lý mà xả thẳng ra cống rãnh, đã và đang gây ra ô nhiễm không khí, môi trƣờng đất và ảnh hƣởng đến chất lƣợng nguồn nƣớc mặt, nƣớc ngầm. Điển hình ô nhiễm ở nông thôn là ô nhiễm tại chỗ, tức là do chất thải của chính cụm dân cƣ đó. Nguyên nhân của sự ô nhiễm này là chất thải từ sinh hoạt, chuồng trại chăn nuôi và các hoạt động chế biến thực phẩm. Ở nhiều nơi, ngƣời dân cũng đã ý thức đƣợc tác hại của ô nhiễm môi trƣờng nhƣng để đầu tƣ xây dựng một hệ thống xử lý hiện đại thì cần nguồn kinh phí lớn mà họ không đủ khả năng chi trả.
Địa bàn nông thôn rộng lớn với nguồn thải phân tán do đó các công nghệ xử lý hiện đại, đắt tiền với chi phí lắp đặt cao là không khả thi. Nghiên cứu sử dụng các loài thực vật trong xử lý ô nhiễm nƣớc đã đƣợc biết đến và việc ứng dụng nó đã mang lại nhiều hiệu quả tích cực, đặc biệt với nguồn nƣớc ô nhiễm cao và chứa nhiều chất dinh dƣỡng. Nhờ các quá trình tự nhiên, nƣớc có khả năng tự làm sạch cùng với sự phối hợp trồng thực vật nƣớc để chúng hút thu các chất hữu cơ, dinh dƣỡng N và P có trong nƣớc để phát triển, nhờ đó nƣớc đƣợc làm sạch. Sinh khối thực vật sau thu hoạch có thể tận dụng làm thức ăn chăn nuôi hoặc ủ phân hữu cơ bón cho ruộng và khép kín chu trình sản xuất.
Vì vậy việc áp dụng công nghệ xử lý trong điều kiện tự nhiên hay công nghệ sinh thái đối với các vùng dân cƣ nông thôn đƣợc cho là một trong những giải pháp phù hợp. Để có đƣợc các thông tin cần thiết cho việc đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm nguồn nƣớc mặt ở các vùng nông thôn cần có những khảo sát §ç ThÞ H¶i – Cao häc MTK17 Ngµnh Khoa häc M«i tr-êng 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Khoa Môi trường/2009-2011 cụ thể về hiện trạng ô nhiễm nƣớc mặt ở nơi đây và các nghiên cứu công nghệ về cách thức sử dụng thực vật đảm bảo hiệu quả xử lý cao nhất. Do vậy, tôi chọn đề tài “Nghiên cứu, đề xuất biện pháp giảm thiểu ô nhiễm nước mặt tại một số khu vực nông thôn tỉnh Bắc Ninh bằng thực vật thủy sinh”. Mục tiêu của đề tài là: 1/.
Đánh giá thực trạng ô nhiễm nƣớc mặt ở một vài điểm nông thôn của tỉnh Bắc Ninh; 2/. Xác định mật độ trồng TVTS tối ƣu xử lý hiệu quả nguồn nƣớc ô nhiễm; 3/. Đƣa ra quy trình xử lý nƣớc hiệu quả nhất bằng cách so sánh hiệu quả của các hệ thống xử lý riêng rẽ và phối hợp trồng TVTS; 4/. Đánh giá đƣợc hiệu quả của mô hình pilot và khuyến cáo áp dụng đối với khu vực nghiên cứu, góp phần giảm thiểu ô nhiễm nguồn nƣớc mặt nói chung và ô nhiễm hữu cơ ở nông thôn nói riêng, tạo nền tảng cho sự phát triển bền vững.
§ç ThÞ H¶i – Cao häc MTK17 Ngµnh Khoa häc M«i tr-êng 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Khoa Môi trường/2009-2011 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Một số vấn đề môi trƣờng nông thôn Việt Nam Đô thị hoá là xu thế tất yếu của mọi quốc gia trên con đƣờng phát triển. Ở các mức độ và sắc thái khác nhau, đo thị hóa lan rộng toàn thế giới nhƣ một quá trình kinh tế - xã hội mà Việt Nam không nằm ngoài quy luật đó.
Đặc biệt sau khi Quốc hội ban hành Luật Doanh nghiệp (năm 2000), Luật Đất đai (năm 2003), Luật Đầu tƣ (năm 2005), … đã mở ra bƣớc phát triển mới cho đô thị hóa ở Việt Nam. Nguồn vốn đầu tƣ trong nƣớc và trực tiếp nƣớc ngoài tăng dẫn đến sự hình thành số lƣợng lớn và tốc độ nhanh các khu công nghiệp, khu chế xuất, khu đô thị mới và sự cải thiện đáng kể kết cấu hạ tầng ở cả thành thị và nông thôn. Làn sóng đô thị hoá đã lan toả, lôi cuốn và tác động trực tiếp đến nông nghiệp, nông thôn và nông dân [11]. Đô thị hoá gắn với công nghiệp hoá, hiện đại hoá đã trực tiếp góp phần chuyển dịch cơ cấu kinh tế theo hƣớng giảm dần tỷ trọng giá trị nông, lâm, thuỷ sản trong tổng thu nhập quốc dân và tăng dần tỷ trọng các ngành công nghiệp, xây dựng và dịch vụ.
Đối với nông nghiệp, sự chuyển dịch theo hƣớng phát triển các cây trồng, vật nuôi có năng suất, chất lƣợng và hiệu quả cao hơn. Trong trồng trọt, tỷ trọng cây hoa màu, cây công nghiệp và cây ăn quả ngày càng tăng [11]. Việc mở rộng diện tích, chuyển dịch cơ cấu và đầu tƣ thâm canh tăng năng suất các loại cây trồng dẫn đến sản lƣợng lƣơng thực hàng năm tăng lên đáng kể cùng với lƣợng thuốc BVTV và phân bón nông nghiệp sử dụng liên tục gia tăng. Theo thống kê của Cục Bảo vệ thực vật, Tổng Cục Thống kê và Tổng Cục Hải quan thì lƣợng thuốc nhập khẩu vào Việt Nam năm 1998 là 42,7 nghìn tấn, tăng gấp 2 lần so với năm 1991.
Từ năm 2000 đến 2005, mỗi năm Việt Nam sử dụng khoảng 35 nghìn đến 37 nghìn tấn, đến năm 2006 đã tăng lên 71,3 nghìn tấn và năm 2008 là xấp xỉ 110 nghìn tấn [15]. §ç ThÞ H¶i – Cao häc MTK17 Ngµnh Khoa häc M«i tr-êng 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Khoa Môi trường/2009-2011 Theo các số liệu về hiện trạng sử dụng phân cho thấy việc sử dụng không cân đối và không đúng thời điểm cây cần, dẫn đến hàng năm một lƣợng lớn phân bón bị bay hơi hoặc rửa trôi gây lãng phí và ảnh hƣởng xấu đến môi trƣờng sản xuất, môi trƣờng sống và đó cũng là tác nhân gây ô nhiễm đất, nƣớc và không khí [6]. Việc lạm dụng thuốc BVTV trong phòng trừ dịch hại đã không tuân thủ các quy trình kỹ thuật, không đảm bảo thời gian cách ly của từng loại thuốc dẫn đến hậu quả đồng ruộng bị ô nhiễm, mất vệ sinh an toàn thực phẩm và số ca bị ngộ độc tăng lên. Theo kết quả đã công bố, hiện một số nơi dƣ lƣợng thuốc BVTV trong đất xấp xỉ bằng hoặc vƣợt ngƣỡng cho phép theo QCVN 15:2008/BTNMT [3].
Nhƣ vậy, quá trình đô thị hóa ở Việt Nam ngoài những mặt tích cực làm cho kinh tế phát triển, đời sống của ngƣời lao động đƣợc cải thiện thì nó đang phát sinh những vấn đề bức xúc liên quan đến nông nghiệp, nông thôn và nông dân đặc biệt là hệ lụy về mặt môi trƣờng. Nông thôn đang phải hứng chịu những hậu quả về môi trƣờng. Việc sử dụng không hợp lý và lãng phí quỹ đất canh tác; tình trạng san lấp, lấn chiếm ao hồ, sông, suối và các công trình thuỷ lợi; nạn đốt phá rừng và khai thác khoáng sản tuỳ tiện,… cùng với sự yếu kém trong xử lý nƣớc thải, rác thải, khí thải đang làm cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên, phá vỡ hệ sinh thái gây ô nhiễm môi trƣờng và ảnh hƣởng xấu đến sản xuất nông nghiệp, cảnh quan nông thôn, đời sống và sức khoẻ của nông dân thậm chí làm trầm trọng thêm những tai biến của tự nhiên. Tài nguyên nƣớc mặt ở Việt Nam Hội thảo ở Caen năm 1999 về Thông điệp hòa bình với tên gọi “Cuộc chiến tranh về nước liệu có xảy ra?” một lần nữa cho thấy vai trò vô cùng to lớn của nƣớc.
Nƣớc là một trong những nguyên nhân chủ yếu gây ra các cuộc §ç ThÞ H¶i – Cao häc MTK17 Ngµnh Khoa häc M«i tr-êng 8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Khoa Môi trường/2009-2011 xung đột, nƣớc là vũ khí chiến lƣợc vô cùng quan trọng, là mục tiêu tranh giành giữa các quốc gia ở thƣợng và hạ lƣu sông, là công cụ ngoại giao để giải quyết xung đột và tranh chấp. Việt Nam là quốc gia có mạng lƣới sông ngòi dày đặc, trong đó có 13 hệ thống sông lớn với diện tích trên 10. Tài nguyên nƣớc mặt phong phú chiếm khoảng 2% tổng lƣợng dòng chảy của các sông trên thế giới. Tổng lƣợng dòng chảy năm của sông Mê Kông bằng khoảng 500km3, chiếm 59% tổng lƣợng dòng chảy năm của các sông trong cả nƣớc.
Hệ thống sông Hồng chiếm 14,9% và sông Đồng Nai là 4,3%,… Theo số liệu thống kê, tổng trữ lƣợng nƣớc mặt của Việt Nam đạt trên 840 tỷ m3 [5], trong đó hơn 60% lƣợng nƣớc đƣợc sản sinh từ nƣớc ngoài. Đây là nguồn tài nguyên quý giá, góp phần quan trọng vào sự phát triển kinh tế - xã hội đất nƣớc. Tuy nhiên, nƣớc mặt của chúng ta hiện đang đối mặt với nhiều thách thức, trong đó đáng kể nhất là tình trạng suy kiệt và ô nhiễm trên diện rộng. Ảnh hƣởng của biến đổi khí hậu và xu hƣớng lƣợng mƣa diễn biến thất thƣờng dẫn đến tình trạng hạn hán và ngập úng cục bộ thƣờng xuyên xảy ra trên diện rộng, điều này phản ánh thực tế Việt Nam đang đứng trƣớc nguy cơ thiếu nƣớc về mùa khô, lũ lụt về mùa mƣa gây nhiều thiệt hại về ngƣời và của ở nhiều vùng.
Nhiều khu công nghiệp, nhà máy, khu đô thị và khu dân cƣ nƣớc thải chƣa qua xử lý đƣợc xả ồ ạt xuống các lƣu vực sông và hồ dẫn đến nhiều vùng có nƣớc nhƣng không sử dụng đƣợc do ô nhiễm trên diện rộng. Nông nghiệp là ngành sử dụng nhiều nƣớc nhất, chủ yếu để phục vụ tƣới lúa và hoa màu. Trong tổng lƣợng dòng thải đổ vào nguồn nƣớc mặt thì nƣớc thải ra từ nông nghiệp chiếm tỷ trọng lớn nhất. Việc sử dụng hóa chất BVTV và phân bón bất hợp lý trong sản xuất nông nghiệp là nguyên nhân chủ yếu dẫn đến tình trạng ô nhiễm nƣớc mặt.
Theo tính toán, trung bình chỉ có 20 §ç ThÞ H¶i – Cao häc MTK17 Ngµnh Khoa häc M«i tr-êng 9 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Khoa Môi trường/2009-2011 đến 30% lƣợng thuốc BVTV và phân bón là cây trồng sử dụng, phần còn sẽ theo nƣớc mƣa và nƣớc tƣới đi vào nguồn nƣớc mặt, tích lũy trong đất và nƣớc ngầm dƣới dạng dƣ lƣợng gây suy thoái các vùng đất và ô nhiễm nguồn nƣớc [12].