Tổng quan nghiên cứu

Nước là nguồn tài nguyên quý giá và thiết yếu cho sự sống trên Trái đất, chiếm hơn 70% diện tích bề mặt hành tinh, nhưng chỉ khoảng 0,3% trong số đó là nước ngọt có thể sử dụng trực tiếp. Tại Việt Nam, trong hơn 20 năm qua, chất lượng nước mặt tại các lưu vực sông đã có xu hướng suy giảm nghiêm trọng do tác động của quá trình đô thị hóa, công nghiệp hóa và các hoạt động sinh hoạt, sản xuất. Sông Đáy, một trong những con sông lớn chảy qua nhiều tỉnh thành, trong đó có huyện Chương Mỹ, thành phố Hà Nội, đang chịu ảnh hưởng nặng nề bởi ô nhiễm nước mặt. Huyện Chương Mỹ có diện tích tự nhiên khoảng 237,4 km², dân số khoảng 337,6 nghìn người, với địa hình đa dạng gồm vùng bãi ven sông, đồng bằng và bán sơn địa, là khu vực có tiềm năng phát triển kinh tế - xã hội nhưng cũng đối mặt với thách thức về ô nhiễm nguồn nước.

Mục tiêu nghiên cứu là đánh giá thực trạng chất lượng nước sông Đáy tại huyện Chương Mỹ, xác định nguyên nhân suy giảm chất lượng nước, đánh giá ảnh hưởng đến môi trường sinh thái và con người, từ đó đề xuất các giải pháp quản lý hiệu quả nhằm cải thiện chất lượng nước. Nghiên cứu được thực hiện trong năm 2018, tập trung tại 4 xã có sông Đáy chảy qua gồm Thụy Hương, Lam Điền, Hoàng Diệu và Văn Võ. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc bảo vệ tài nguyên nước, nâng cao hiệu quả quản lý môi trường và phát triển bền vững kinh tế - xã hội địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về chất lượng nước mặt và ô nhiễm môi trường nước. Hai khung lý thuyết chính được áp dụng gồm:

  1. Lý thuyết về các thông số đánh giá chất lượng nước mặt: Bao gồm các chỉ tiêu quan trọng như pH, oxy hòa tan (DO), nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5), nhu cầu oxy hóa học (COD), tổng chất rắn lơ lửng (TSS), amoni (NH4+), nitrat (NO3-), photphat (PO43-) và vi khuẩn Coliform. Các chỉ số này phản ánh mức độ ô nhiễm hữu cơ, vô cơ, vi sinh vật và các chất dinh dưỡng trong nước.

  2. Mô hình chỉ số chất lượng nước (WQI): WQI là chỉ số tổng hợp được tính toán từ các thông số quan trắc nhằm đánh giá tổng thể chất lượng nước và khả năng sử dụng nguồn nước cho các mục đích khác nhau như sinh hoạt, tưới tiêu, giao thông thủy. Bộ chỉ số WQI-NSF và hướng dẫn của Tổng cục Môi trường Việt Nam được sử dụng để phân loại chất lượng nước theo các mức từ tốt đến ô nhiễm nặng.

Các khái niệm chuyên ngành như ô nhiễm hữu cơ, ô nhiễm vô cơ, ô nhiễm vi sinh vật, phú dưỡng hóa và các dạng ô nhiễm nước mặt được làm rõ để phân tích nguyên nhân và tác động của ô nhiễm nước sông Đáy.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp kết hợp giữa thu thập dữ liệu thứ cấp và khảo sát thực địa:

  • Nguồn dữ liệu: Số liệu quan trắc chất lượng nước được thu thập tại 10 điểm lấy mẫu trên sông Đáy thuộc 4 xã của huyện Chương Mỹ trong hai đợt tháng 6 và tháng 8 năm 2018. Các thông số đo gồm pH, DO, BOD5, COD, TSS, NH4+, NO3-, PO43- và Coliform. Ngoài ra, dữ liệu được bổ sung từ các báo cáo đánh giá tác động môi trường, các văn bản pháp luật và tài liệu khoa học liên quan.

  • Phương pháp lấy mẫu và phân tích: Lấy mẫu nước tại giữa dòng sông, đảm bảo tính đại diện và tránh nhiễm bẩn. Các chỉ tiêu pH và DO được đo trực tiếp tại hiện trường, các chỉ tiêu còn lại được bảo quản và phân tích tại phòng thí nghiệm theo tiêu chuẩn TCVN và SMEWW. Cỡ mẫu gồm 10 vị trí lấy mẫu, mỗi vị trí lấy mẫu 2 lần trong năm 2018.

  • Phương pháp phân tích dữ liệu: Sử dụng phương pháp thống kê mô tả để tổng hợp số liệu, tính toán chỉ số WQI theo hướng dẫn của Tổng cục Môi trường. Phân tích so sánh chất lượng nước theo quy chuẩn Việt Nam QCVN 08-MT:2015/BTNMT. Phỏng vấn 100 hộ dân sống gần sông Đáy để thu thập thông tin về nhận thức và ảnh hưởng của ô nhiễm nước.

  • Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong năm 2018, với hai đợt lấy mẫu chính vào tháng 6 và tháng 8, phân tích mẫu và tổng hợp kết quả trong các tháng tiếp theo.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Chất lượng nước sông Đáy suy giảm theo thời gian và không gian: Kết quả quan trắc cho thấy các chỉ tiêu như BOD5, COD, NH4+, Coliform vượt mức quy chuẩn cho phép tại nhiều điểm lấy mẫu. Ví dụ, giá trị COD tại một số điểm vượt giới hạn cột A2 từ 2-3 lần, BOD5 vượt từ 4-6 lần, DO thấp chỉ đạt khoảng 2,89 mg/l. Chất lượng nước ở thượng lưu kém hơn hạ lưu, và mức độ ô nhiễm tăng từ tháng 6 đến tháng 8 năm 2018 do mưa kéo theo chất ô nhiễm từ thượng nguồn.

  2. Chỉ số pH dao động trong khoảng 6,5 - 7,2, phù hợp với quy chuẩn nhưng có xu hướng giảm nhẹ ở đợt lấy mẫu tháng 8. Điều này phản ánh sự biến đổi tính axit - kiềm của nước do ảnh hưởng của các chất thải.

  3. Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) và Coliform vượt mức cho phép tại hầu hết các điểm quan trắc, với Coliform dao động từ 10.600 đến 17.500 MPN/100ml, vượt ngưỡng quy chuẩn 5.000 MPN/100ml, cho thấy ô nhiễm vi sinh vật nghiêm trọng.

  4. Nguyên nhân chính làm suy giảm chất lượng nước bao gồm nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp chưa qua xử lý, nước thải từ các làng nghề truyền thống và hoạt động nông nghiệp sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật. Phỏng vấn người dân cho thấy hơn 70% hộ dân nhận thức được tình trạng ô nhiễm và ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe và sản xuất nông nghiệp.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân suy giảm chất lượng nước sông Đáy tại huyện Chương Mỹ chủ yếu do sự gia tăng các nguồn thải chưa được kiểm soát hiệu quả. So với các nghiên cứu tại các lưu vực sông lớn khác ở Việt Nam và quốc tế, mức độ ô nhiễm hữu cơ và vi sinh vật tại sông Đáy tương đối nghiêm trọng, đặc biệt trong mùa mưa khi lượng nước thải và chất rắn lơ lửng tăng cao. Biểu đồ biến động các chỉ tiêu ô nhiễm từ tháng 6 đến tháng 8 minh họa rõ xu hướng gia tăng ô nhiễm theo mùa.

So sánh với các lưu vực sông như sông Yangtze (Trung Quốc) hay sông Brantas (Indonesia), sông Đáy cũng đang đối mặt với thách thức tương tự về ô nhiễm do phát triển công nghiệp và dân cư. Tuy nhiên, các giải pháp quản lý và xử lý nước thải tại sông Đáy còn hạn chế, chưa đồng bộ và thiếu nguồn lực đầu tư.

Ảnh hưởng của suy thoái chất lượng nước không chỉ làm giảm khả năng cung cấp nước sạch cho sinh hoạt và sản xuất nông nghiệp mà còn tác động tiêu cực đến hệ sinh thái thủy sinh, làm giảm đa dạng sinh học và gây ra các bệnh liên quan đến nước cho cộng đồng dân cư.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ so sánh giá trị các chỉ tiêu ô nhiễm theo thời gian và không gian, bảng phân loại chất lượng nước theo WQI, giúp minh họa rõ ràng mức độ ô nhiễm và xu hướng biến đổi.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường kiểm soát và xử lý nước thải công nghiệp và sinh hoạt: Áp dụng công nghệ xử lý nước thải tiên tiến tại các khu công nghiệp và làng nghề, đảm bảo nước thải đạt quy chuẩn trước khi xả ra môi trường. Chủ thể thực hiện: UBND huyện, Sở TN&MT, các doanh nghiệp; thời gian: trong vòng 2 năm tới.

  2. Xây dựng hệ thống quan trắc và giám sát chất lượng nước liên tục: Thiết lập mạng lưới quan trắc tự động tại các điểm trọng yếu trên sông Đáy để phát hiện sớm và xử lý kịp thời các nguồn ô nhiễm. Chủ thể thực hiện: Tổng cục Môi trường, Công ty quản lý thủy lợi; thời gian: 1 năm.

  3. Tuyên truyền nâng cao nhận thức cộng đồng và hỗ trợ kỹ thuật cho người dân: Tổ chức các chương trình đào tạo, tập huấn về bảo vệ môi trường nước, sử dụng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật hợp lý, giảm thiểu ô nhiễm từ hoạt động nông nghiệp. Chủ thể thực hiện: UBND xã, các tổ chức xã hội; thời gian: liên tục hàng năm.

  4. Hoàn thiện khung pháp lý và tăng cường thực thi luật bảo vệ môi trường: Rà soát, bổ sung các quy định về quản lý chất lượng nước mặt, xử lý nghiêm các hành vi vi phạm. Chủ thể thực hiện: Bộ TN&MT, chính quyền địa phương; thời gian: 1-3 năm.

  5. Hỗ trợ tài chính cho các hộ gia đình bị ảnh hưởng: Cung cấp các khoản vay ưu đãi, hỗ trợ kỹ thuật để cải thiện điều kiện sinh hoạt và sản xuất, giảm thiểu tác động của ô nhiễm nước. Chủ thể thực hiện: Ngân hàng chính sách, UBND huyện; thời gian: 2 năm.

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 quản lý chất lượng nước mặt, giám sát và xử lý ô nhiễm.

  2. Các nhà nghiên cứu và học viên ngành khoa học môi trường: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, số liệu thực tế và phân tích để phát triển các đề tài nghiên cứu tiếp theo.

  3. Doanh nghiệp và nhà đầu tư trong lĩnh vực công nghiệp và xử lý nước thải: Áp dụng các giải pháp kỹ thuật và quản lý được đề xuất để nâng cao hiệu quả xử lý nước thải, đảm bảo tuân thủ quy chuẩn môi trường.

  4. Cộng đồng dân cư và tổ chức xã hội tại huyện Chương Mỹ: Nắm bắt thông tin về tình trạng ô nhiễm, tác động và các biện pháp bảo vệ nguồn nước, từ đó tham gia tích cực vào công tác bảo vệ môi trường.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao chất lượng nước sông Đáy lại suy giảm nghiêm trọng?
    Chất lượng nước suy giảm do sự gia tăng các nguồn thải chưa qua xử lý như nước thải sinh hoạt, công nghiệp, làng nghề và hoạt động nông nghiệp sử dụng phân bón, thuốc bảo vệ thực vật. Mưa lớn cũng cuốn theo các chất ô nhiễm từ thượng nguồn xuống hạ lưu.

  2. Các chỉ tiêu nào phản ánh rõ nhất mức độ ô nhiễm nước sông Đáy?
    Các chỉ tiêu như BOD5, COD, NH4+, Coliform và TSS vượt mức quy chuẩn cho phép, đặc biệt Coliform vượt gấp 2-3 lần, cho thấy ô nhiễm hữu cơ và vi sinh vật nghiêm trọng.

  3. Chỉ số WQI được tính như thế nào và ý nghĩa của nó ra sao?
    WQI là chỉ số tổng hợp từ các thông số quan trắc như pH, DO, BOD5, COD, TSS, NH4+, PO43-, Coliform, phản ánh tổng thể chất lượng nước. WQI giúp phân loại nước theo mức độ sử dụng phù hợp, từ nước sạch đến nước ô nhiễm nặng.

  4. Giải pháp nào hiệu quả nhất để cải thiện chất lượng nước sông Đáy?
    Tăng cường xử lý nước thải công nghiệp và sinh hoạt, xây dựng hệ thống quan trắc liên tục, nâng cao nhận thức cộng đồng và hoàn thiện pháp luật là các giải pháp đồng bộ và hiệu quả.

  5. Ảnh hưởng của ô nhiễm nước sông Đáy đến người dân và môi trường là gì?
    Ô nhiễm làm giảm nguồn nước sạch cho sinh hoạt và sản xuất, gây bệnh tật cho người dân, ảnh hưởng đến hệ sinh thái thủy sinh, làm giảm đa dạng sinh học và năng suất nông nghiệp.

Kết luận

  • Chất lượng nước sông Đáy tại huyện Chương Mỹ đang suy giảm nghiêm trọng, với nhiều chỉ tiêu vượt quy chuẩn cho phép, đặc biệt trong mùa mưa.
  • Nguyên nhân chính là do nước thải sinh hoạt, công nghiệp, làng nghề và hoạt động nông nghiệp chưa được kiểm soát hiệu quả.
  • Ô nhiễm nước ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe cộng đồng, sản xuất nông nghiệp và hệ sinh thái thủy sinh.
  • Đề xuất các giải pháp quản lý tổng hợp, bao gồm xử lý nước thải, quan trắc liên tục, nâng cao nhận thức và hoàn thiện pháp luật.
  • Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học quan trọng cho công tác bảo vệ tài nguyên nước và phát triển bền vững tại địa phương; các bước tiếp theo cần triển khai thực hiện các giải pháp đề xuất trong vòng 1-3 năm tới để cải thiện chất lượng nước sông Đáy.

Hành động ngay hôm nay để bảo vệ nguồn nước sông Đáy là trách nhiệm của toàn xã hội, góp phần xây dựng môi trường sống trong lành và phát triển kinh tế bền vững cho huyện Chương Mỹ và thành phố Hà Nội.