Tổng quan nghiên cứu

Sông Cầm, một trong những lưu vực sông quan trọng tại thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh, đóng vai trò thiết yếu trong phát triển kinh tế - xã hội và bảo tồn tài nguyên thiên nhiên của địa phương. Theo báo cáo của ngành, lưu vực sông này chịu ảnh hưởng nặng nề từ các nguồn thải ô nhiễm công nghiệp, đặc biệt là từ các cơ sở sản xuất vật liệu xây dựng, nhà máy nhiệt điện và các khu công nghiệp gốm sứ. Giai đoạn nghiên cứu từ năm 2006 đến 2019 cho thấy sự biến động rõ rệt về chất lượng nước mặt, với các chỉ số như TSS, BOD5, COD, NH4+, và kim loại nặng vượt ngưỡng cho phép tại nhiều điểm lấy mẫu.

Mục tiêu chính của luận văn là đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải công nghiệp của sông Cầm, xác định mức độ ô nhiễm hiện tại và đề xuất các giải pháp bảo vệ nguồn nước, nhằm đảm bảo phát triển bền vững tài nguyên nước và môi trường tại thị xã Đông Triều. Phạm vi nghiên cứu tập trung trên đoạn sông từ nhà máy nhiệt điện Mạo Khê đến đầu nguồn sông Cầm, với dữ liệu thu thập trong giai đoạn 2006-2019. Ý nghĩa của nghiên cứu được thể hiện qua việc cung cấp cơ sở khoa học cho công tác quản lý tài nguyên nước, kiểm soát ô nhiễm và phát triển kinh tế - xã hội địa phương, đồng thời góp phần nâng cao chỉ số chất lượng nước (WQI) và giảm thiểu tác động tiêu cực đến hệ sinh thái sông ngòi.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai khung lý thuyết chính: lý thuyết về khả năng tiếp nhận của môi trường nước và mô hình đánh giá chất lượng nước mặt theo tiêu chuẩn Việt Nam. Lý thuyết khả năng tiếp nhận môi trường nước giúp xác định giới hạn tải ô nhiễm mà hệ sinh thái có thể chịu đựng mà không bị suy thoái. Mô hình đánh giá chất lượng nước mặt sử dụng các chỉ số như TSS (Tổng chất rắn lơ lửng), BOD5 (Nhu cầu oxy sinh học 5 ngày), COD (Nhu cầu oxy hóa học), NH4+ (Amoni), và các kim loại nặng (As, Pb, Fe) để đánh giá mức độ ô nhiễm.

Các khái niệm chính bao gồm:

  • Khả năng tiếp nhận nước thải: mức độ môi trường có thể hấp thụ và xử lý các chất ô nhiễm mà không gây hại.
  • Chất lượng nước mặt: đo lường các thông số vật lý, hóa học và sinh học của nước để đánh giá mức độ ô nhiễm.
  • Nguồn thải công nghiệp: các chất thải phát sinh từ hoạt động sản xuất công nghiệp, bao gồm nước thải, khí thải và chất thải rắn.
  • Hệ sinh thái sông ngòi: tập hợp các sinh vật và môi trường sống trong lưu vực sông, chịu ảnh hưởng trực tiếp từ chất lượng nước.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính được thu thập từ các trạm quan trắc môi trường trên lưu vực sông Cầm, bao gồm 21 đơn vị hành chính thị xã Đông Triều với 44 hồ chứa và nhiều điểm lấy mẫu nước mặt. Cỡ mẫu nghiên cứu gồm 150 mẫu nước được lấy định kỳ từ năm 2006 đến 2019, tập trung tại các điểm xả thải của nhà máy nhiệt điện Mạo Khê, các cơ sở sản xuất vật liệu xây dựng và khu công nghiệp gốm sứ.

Phương pháp phân tích bao gồm:

  • Phân tích chỉ số chất lượng nước (TSS, BOD5, COD, NH4+, kim loại nặng) theo tiêu chuẩn Việt Nam QCVN 08-MT:2015/BTNMT.
  • Sử dụng mô hình đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải dựa trên giới hạn tải ô nhiễm và tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành.
  • So sánh biến động chất lượng nước qua các giai đoạn 2006-2010, 2011-2015 và 2015-2019 để đánh giá xu hướng ô nhiễm.
  • Phân tích định tính và định lượng các nguồn thải công nghiệp, kết hợp với khảo sát thực địa và phỏng vấn các bên liên quan.

Timeline nghiên cứu kéo dài trong 4 năm, từ 2016 đến 2020, bao gồm giai đoạn thu thập dữ liệu, phân tích, đánh giá và đề xuất giải pháp.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Chất lượng nước mặt sông Cầm suy giảm rõ rệt: Chỉ số TSS trung bình năm 2019 đạt khoảng 45 mg/L, vượt 30% so với giới hạn cho phép; BOD5 và COD lần lượt tăng 25% và 20% so với giai đoạn 2006-2010. Nồng độ NH4+ tại các điểm xả thải công nghiệp cao hơn mức quy chuẩn từ 1,5 đến 2 lần.

  2. Nguồn thải công nghiệp là nguyên nhân chính gây ô nhiễm: Nhà máy nhiệt điện Mạo Khê với công suất 440 MW thải ra lượng lớn nước thải sinh hoạt và sản xuất chứa BOD5, COD vượt ngưỡng; các cơ sở sản xuất vật liệu xây dựng và gốm sứ cũng góp phần làm tăng hàm lượng kim loại nặng như As, Pb, Fe trong nước sông, với nồng độ vượt mức cho phép từ 10-15%.

  3. Khả năng tiếp nhận nước thải của sông Cầm đang bị quá tải: Mô hình đánh giá cho thấy khả năng hấp thụ ô nhiễm của lưu vực đã giảm khoảng 35% so với 10 năm trước, đặc biệt tại các điểm xả thải tập trung. Tình trạng này làm gia tăng nguy cơ suy thoái hệ sinh thái và ảnh hưởng đến nguồn lợi thủy sản.

  4. Biến động chất lượng nước theo mùa và địa điểm: Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 9 làm tăng lưu lượng nước, giảm nồng độ ô nhiễm nhưng lại gây rửa trôi các chất ô nhiễm từ đất liền; mùa khô từ tháng 10 đến tháng 4 làm tăng nồng độ các chỉ số ô nhiễm do lưu lượng nước giảm. Các điểm gần khu công nghiệp có mức ô nhiễm cao hơn 40% so với các điểm xa khu vực này.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của sự suy giảm chất lượng nước là do sự gia tăng các hoạt động công nghiệp không kiểm soát chặt chẽ, đặc biệt là việc xả thải chưa qua xử lý hoặc xử lý chưa đạt chuẩn. So với các nghiên cứu tại các lưu vực sông tương tự trong nước và quốc tế, mức độ ô nhiễm tại sông Cầm tương đối nghiêm trọng, phản ánh sự phát triển công nghiệp nhanh nhưng thiếu đồng bộ về quản lý môi trường.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ biến động các chỉ số TSS, BOD5, COD theo năm và theo điểm lấy mẫu, cũng như bảng so sánh nồng độ kim loại nặng tại các khu vực khác nhau. Việc phân tích này giúp minh chứng rõ ràng xu hướng ô nhiễm và điểm nóng ô nhiễm trong lưu vực.

Ý nghĩa của kết quả nghiên cứu là cảnh báo cấp thiết về việc cần có các biện pháp quản lý và kiểm soát ô nhiễm hiệu quả hơn, đồng thời bảo vệ nguồn tài nguyên nước quý giá, đảm bảo phát triển bền vững kinh tế - xã hội tại thị xã Đông Triều.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường kiểm soát và xử lý nước thải công nghiệp: Yêu cầu các nhà máy, cơ sở sản xuất phải đầu tư hệ thống xử lý nước thải đạt chuẩn, giảm tải ô nhiễm trước khi xả ra môi trường. Mục tiêu giảm 30% nồng độ BOD5, COD trong vòng 3 năm, do Sở Tài nguyên và Môi trường phối hợp với chính quyền địa phương thực hiện.

  2. Xây dựng hệ thống quan trắc môi trường liên tục: Lắp đặt các trạm quan trắc tự động tại các điểm xả thải trọng yếu để giám sát chất lượng nước theo thời gian thực, phát hiện sớm các vi phạm. Thời gian triển khai trong 2 năm, do UBND thị xã Đông Triều chủ trì.

  3. Phát triển các khu vực đệm sinh thái và phục hồi hệ sinh thái sông ngòi: Trồng rừng ngập mặn, phục hồi vùng đất ngập nước để tăng khả năng hấp thụ ô nhiễm tự nhiên, cải thiện đa dạng sinh học. Kế hoạch thực hiện trong 5 năm, phối hợp giữa ngành nông nghiệp và môi trường.

  4. Tuyên truyền, nâng cao nhận thức cộng đồng và doanh nghiệp: Triển khai các chương trình giáo dục môi trường, khuyến khích áp dụng công nghệ sạch và thực hành sản xuất xanh. Mục tiêu nâng cao nhận thức 80% người dân và doanh nghiệp trong 3 năm, do các tổ chức xã hội và chính quyền địa phương phối hợp thực hiện.

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 nguồn nước và kiểm soát ô nhiễm hiệu quả.

  2. Doanh nghiệp và nhà máy công nghiệp trong lưu vực sông Cầm: Áp dụng các giải pháp xử lý nước thải và cải thiện quy trình sản xuất nhằm giảm thiểu tác động môi trường.

  3. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành quản lý tài nguyên và môi trường: Tham khảo phương pháp đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải và mô hình phân tích chất lượng nước mặt.

  4. Cộng đồng dân cư địa phương và tổ chức phi chính phủ: Nâng cao nhận thức về bảo vệ môi trường, tham gia giám sát và bảo vệ nguồn nước, góp phần phát triển bền vững.

Câu hỏi thường gặp

  1. Khả năng tiếp nhận nước thải là gì và tại sao quan trọng?
    Khả năng tiếp nhận nước thải là giới hạn mà môi trường nước có thể hấp thụ các chất ô nhiễm mà không gây hại. Đây là cơ sở để quản lý và kiểm soát ô nhiễm, giúp duy trì chất lượng nước và bảo vệ hệ sinh thái.

  2. Các chỉ số nào được sử dụng để đánh giá chất lượng nước sông Cầm?
    Các chỉ số chính gồm TSS, BOD5, COD, NH4+, và kim loại nặng như As, Pb, Fe. Những chỉ số này phản ánh mức độ ô nhiễm vật lý, hóa học và sinh học của nước mặt.

  3. Nguồn thải công nghiệp ảnh hưởng như thế nào đến sông Cầm?
    Nước thải từ nhà máy nhiệt điện, cơ sở sản xuất vật liệu xây dựng và gốm sứ chứa nhiều chất ô nhiễm hữu cơ và kim loại nặng, làm suy giảm chất lượng nước, ảnh hưởng đến đa dạng sinh học và sức khỏe cộng đồng.

  4. Giải pháp nào hiệu quả để giảm ô nhiễm nước sông?
    Xử lý nước thải đạt chuẩn, quan trắc môi trường liên tục, phục hồi sinh thái và nâng cao nhận thức cộng đồng là các giải pháp thiết thực và hiệu quả đã được đề xuất.

  5. Làm thế nào cộng đồng có thể tham gia bảo vệ nguồn nước?
    Cộng đồng có thể tham gia giám sát, báo cáo vi phạm, thực hành sản xuất sạch, tiết kiệm nước và tham gia các chương trình giáo dục môi trường do chính quyền và tổ chức xã hội tổ chức.

Kết luận

  • Đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải công nghiệp của sông Cầm cho thấy lưu vực đang bị quá tải ô nhiễm, đặc biệt từ các nguồn thải công nghiệp trọng điểm.
  • Chất lượng nước mặt suy giảm rõ rệt qua các chỉ số TSS, BOD5, COD và kim loại nặng, ảnh hưởng tiêu cực đến hệ sinh thái và phát triển kinh tế - xã hội địa phương.
  • Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc xây dựng chính sách quản lý tài nguyên nước và kiểm soát ô nhiễm hiệu quả tại thị xã Đông Triều.
  • Đề xuất các giải pháp đồng bộ gồm kiểm soát nước thải, quan trắc môi trường, phục hồi sinh thái và nâng cao nhận thức cộng đồng nhằm bảo vệ nguồn nước và phát triển bền vững.
  • Khuyến nghị triển khai các bước tiếp theo trong vòng 3-5 năm, đồng thời kêu gọi sự phối hợp chặt chẽ giữa chính quyền, doanh nghiệp và cộng đồng dân cư để thực hiện thành công các giải pháp bảo vệ môi trường.

Hành động ngay hôm nay để bảo vệ nguồn nước sông Cầm, đảm bảo tương lai xanh bền vững cho Đông Triều và các thế hệ mai sau!