Đánh Giá Chất Lượng Nước Sông Cầu Chảy Qua Thành Phố Thái Nguyên Trong Luận Văn Thạc Sĩ

• Tác giả: Nguyen Quang Hung
• Người hướng dẫn: Nguyen Huu Tho, PhD
• Trường học: Thai Nguyen University of Agriculture and Forestry
• Chuyên ngành: Environmental Science and Management
• Đề tài: Assessment of water quality from Cau River flows through Thai Nguyen
• Loại tài liệu: thesis
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Thai Nguyen

• ACKNOWLEDGEMET
• TABLE OF CONTENTS
• 1. PART I: RESEARCH RATIONALE
• 1.1. Research questions and hypotheses
• 1.2. Limitations
• 1.3. Definitions
• 1.4. Scientific background
• 1.4.1. Literature of Water quality assessment
• 1.4.1.1. Physical indicators
• 1.4.1.2. Chemical indicators
• 1.4.1.3. Microbiological indicators
• 1.5. Water resources and situation of water pollution in the world
• 1.6. Studies on water quality in Viet Nam
• 1.7. Study area review
• 1.7.1. The natural and socio-economic conditions of Thai Nguyen City
• 1.7.1.1. The natural conditions of Thai Nguyen City
• 1.7.1.2. Geographical features
• 1.7.1.3. Climate conditions
• 2. ASSESSMENT OF CURRENT STATUS OF THE WATER ENVIRONMENTAL QUALITY OF THE CAU RIVER
• 2.1. Overview of Cau river flows through Thai Nguyen
• 2.2. Status of Water from Cau river in Thai Nguyen city
• 2.3. The situation of water from Cau River flows through Thai Nguyen
• 2.4. Assessment of current situation of water in Cau River and surrounding areas
• 2.5. Currents situation of water at Cau River flows through Thai Nguyen City
• 2.6. Assessment of water from Cau River to local people based on survey
• 3. PROPOSE SOME SOLUTIONS TO REDUCE POLLUTION AND THE EFFECTS OF CONTAMINATED RIVER WATER FOR THE SURROUNDING ENVIRONMENT MANAGEMENT SOLUTIONS
• 3.1. Secondary data collection methods
• 3.2. Methods of collecting, storing and analyzing samples
• 3.3. Questionnaire and Interview methods
• 3.4. Analyzing, synthesizing and assessing data methods
• 3.5. Recommendation of solutions to overcome and minimize water pollution of Cau River
• 3.6. Management solution for Citizens lives around Cau River in Thai Nguyen
• APPENDIX 1: SAMPLE SURVEY

I. Giới thiệu và bối cảnh nghiên cứu

Luận văn thạc sĩ 'Đánh giá chất lượng nước sông Cầu chảy qua thành phố Thái Nguyên' tập trung vào việc phân tích chất lượng nước của sông Cầu trong khu vực Thái Nguyên. Nghiên cứu này nhằm đánh giá tình trạng ô nhiễm nước và đề xuất các giải pháp quản lý hiệu quả. Sông Cầu là nguồn cung cấp nước chính cho sinh hoạt, nông nghiệp và công nghiệp tại Thái Nguyên, nhưng đang đối mặt với nguy cơ ô nhiễm nghiêm trọng do nước thải công nghiệp và sinh hoạt.

1.1. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chính của nghiên cứu là đánh giá mức độ ô nhiễm nước tại sông Cầu và đề xuất các giải pháp giảm thiểu. Nghiên cứu tập trung vào việc phân tích các chỉ số chất lượng nước như BOD, COD, DO, và các vi sinh vật gây hại. Kết quả nghiên cứu sẽ hỗ trợ cho việc quản lý tài nguyên nước và bảo vệ môi trường tại khu vực.

1.2. Câu hỏi nghiên cứu

Nghiên cứu đặt ra các câu hỏi chính: Tình trạng chất lượng nước hiện tại của sông Cầu là gì? Nguyên nhân chính gây ô nhiễm nước là gì? Các giải pháp nào có thể áp dụng để cải thiện chất lượng nước sông? Những câu hỏi này giúp định hướng rõ ràng cho quá trình nghiên cứu và phân tích.

II. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng các phương pháp thu thập dữ liệu thứ cấp và sơ cấp. Dữ liệu thứ cấp được thu thập từ các báo cáo về chất lượng nước và ô nhiễm nước tại Thái Nguyên. Dữ liệu sơ cấp được thu thập thông qua việc lấy mẫu nước tại các điểm dọc sông Cầu và phân tích trong phòng thí nghiệm. Các chỉ số như BOD, COD, DO, và vi sinh vật được đo lường để đánh giá chất lượng nước sông.

2.1. Thu thập và phân tích mẫu

Mẫu nước được lấy tại ba địa điểm chính: Cầu Cao Ngan, Cầu Gia Bay, và Đập Thác Hương. Các mẫu được phân tích để xác định các chỉ số chất lượng nước như BOD, COD, DO, và vi sinh vật. Kết quả cho thấy mức độ ô nhiễm nước tại các điểm này vượt quá tiêu chuẩn cho phép, đặc biệt là ở khu vực gần các khu công nghiệp.

2.2. Phương pháp phỏng vấn và khảo sát

Nghiên cứu cũng sử dụng phương pháp phỏng vấn và khảo sát ý kiến của người dân sống gần sông Cầu. Kết quả khảo sát cho thấy người dân nhận thức rõ về tình trạng ô nhiễm nước và mong muốn có các biện pháp quản lý tài nguyên nước hiệu quả hơn.

III. Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy chất lượng nước sông Cầu tại Thái Nguyên đang ở mức báo động. Các chỉ số BOD, COD, và vi sinh vật vượt quá tiêu chuẩn cho phép, đặc biệt là ở khu vực gần các khu công nghiệp. Nguyên nhân chính là do nước thải công nghiệp và sinh hoạt chưa được xử lý đúng cách. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng ô nhiễm nước đang ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe người dân và hoạt động nông nghiệp.

3.1. Đánh giá chất lượng nước

Kết quả phân tích mẫu nước cho thấy mức độ ô nhiễm nước tại sông Cầu vượt quá tiêu chuẩn cho phép. Các chỉ số BOD và COD cao hơn mức cho phép, đặc biệt là ở khu vực gần các khu công nghiệp. Điều này cho thấy sự cần thiết của việc cải thiện hệ thống xử lý nước thải.

3.2. Ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe

Ô nhiễm nước tại sông Cầu đang ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe người dân và hoạt động nông nghiệp. Nghiên cứu chỉ ra rằng việc sử dụng nước ô nhiễm trong nông nghiệp có thể dẫn đến các vấn đề sức khỏe nghiêm trọng như bệnh đường tiêu hóa và da liễu.

IV. Giải pháp và kết luận

Nghiên cứu đề xuất các giải pháp để cải thiện chất lượng nước sông Cầu, bao gồm việc nâng cấp hệ thống xử lý nước thải, tăng cường giám sát quản lý tài nguyên nước, và nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ môi trường. Các giải pháp này cần được thực hiện đồng bộ để đạt hiệu quả cao nhất.

4.1. Giải pháp quản lý

Nghiên cứu đề xuất việc tăng cường giám sát và quản lý tài nguyên nước tại Thái Nguyên. Các biện pháp như kiểm tra định kỳ chất lượng nước và xử lý nghiêm các vi phạm về xả thải cần được thực hiện.

4.2. Giải pháp công nghệ

Nghiên cứu cũng đề xuất việc nâng cấp hệ thống xử lý nước thải tại các khu công nghiệp và khu dân cư. Các công nghệ xử lý nước thải tiên tiến cần được áp dụng để giảm thiểu ô nhiễm nước.

Tổng quan nghiên cứu

Cau River là một trong những con sông quan trọng chảy qua thành phố Thái Nguyên, có chiều dài 288 km và lưu lượng trung bình khoảng 135 m³/s. Đây là nguồn nước thiết yếu phục vụ cho sinh hoạt, nông nghiệp và công nghiệp của địa phương. Tuy nhiên, sự phát triển nhanh chóng của các khu công nghiệp và đô thị đã dẫn đến tình trạng ô nhiễm nước nghiêm trọng, đặc biệt là do lượng lớn nước thải sinh hoạt và công nghiệp chưa được xử lý triệt để đổ trực tiếp vào sông. Nghiên cứu này nhằm đánh giá chất lượng nước của sông Cầu chảy qua thành phố Thái Nguyên trong năm 2015, tập trung vào các chỉ tiêu như COD, BOD5, TSS, pH và coliform, đồng thời khảo sát ý kiến người dân sống ven sông về tác động của ô nhiễm và đề xuất các giải pháp giảm thiểu.

Phạm vi nghiên cứu bao gồm ba điểm lấy mẫu chính: cầu Cao Ngạn (xã Sơn Cẩm), cầu Gia Bảy (xã Đồng Bẩm) và đập Thác Hương (phường Gia Sàng). Thời gian thu thập mẫu từ tháng 8 đến tháng 12 năm 2015, với ba lần lấy mẫu mỗi ngày. Kết quả phân tích được so sánh với các tiêu chuẩn quốc gia về chất lượng nước (QCVN 08:2008/BTNMT) nhằm xác định mức độ ô nhiễm và khả năng sử dụng nước cho các mục đích sinh hoạt và sản xuất.

Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc cung cấp dữ liệu khoa học làm cơ sở cho công tác quản lý tài nguyên nước, bảo vệ môi trường và phát triển bền vững tại Thái Nguyên. Đồng thời, các giải pháp đề xuất sẽ góp phần nâng cao nhận thức cộng đồng và cải thiện hiệu quả xử lý nước thải, giảm thiểu tác động tiêu cực đến sức khỏe con người và sản xuất nông nghiệp.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình đánh giá chất lượng nước, bao gồm:

• Chỉ tiêu vật lý: Nhiệt độ, pH, độ đục, màu sắc và tổng chất rắn lơ lửng (TSS) ảnh hưởng đến khả năng hòa tan oxy và sự phát triển sinh vật thủy sinh.
• Chỉ tiêu hóa học: COD (Chemical Oxygen Demand), BOD5 (Biochemical Oxygen Demand), amoni (N-NH4+), phản ánh mức độ ô nhiễm hữu cơ và khả năng tiêu thụ oxy của nước.
• Chỉ tiêu vi sinh: Coliform phân fecal, chỉ thị ô nhiễm vi sinh và nguy cơ ảnh hưởng đến sức khỏe con người.
• Tiêu chuẩn môi trường: QCVN 08:2008/BTNMT quy định giới hạn cho các chỉ tiêu trên nhằm bảo vệ chất lượng nước mặt phục vụ sinh hoạt và sản xuất.

Các khái niệm chính được sử dụng gồm: ô nhiễm môi trường, tài nguyên nước, ô nhiễm nước, tiêu chuẩn môi trường, và các phương pháp xử lý nước thải.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Dữ liệu thứ cấp được thu thập từ các báo cáo của Sở Tài nguyên và Môi trường Thái Nguyên, Trung tâm Quan trắc Môi trường, các tài liệu khoa học và pháp luật liên quan. Dữ liệu sơ cấp gồm mẫu nước được lấy tại ba điểm trên sông Cầu và khảo sát ý kiến 60 người dân sống ven sông qua bảng hỏi và phỏng vấn trực tiếp.

• Phương pháp lấy mẫu: Mẫu nước được lấy ba lần mỗi ngày tại ba vị trí: cầu Cao Ngạn, cầu Gia Bảy và đập Thác Hương. Mẫu được thu bằng chai nhựa polyethylene 500 ml và chai thủy tinh nâu 1000 ml, bảo quản và vận chuyển theo tiêu chuẩn kỹ thuật để đảm bảo độ chính xác.

• Phân tích mẫu: Các chỉ tiêu vật lý như nhiệt độ, pH, DO được đo trực tiếp tại hiện trường bằng thiết bị di động. Các chỉ tiêu hóa học như COD, BOD5, P-PO4, coliform và TSS được phân tích tại phòng thí nghiệm theo tiêu chuẩn TCVN. Mẫu BOD5 được bảo quản ở nhiệt độ 5°C và khử trùng trước khi phân tích.

• Phân tích dữ liệu: Kết quả được so sánh với tiêu chuẩn QCVN 08:2008/BTNMT để đánh giá mức độ ô nhiễm. Dữ liệu được xử lý bằng phần mềm Excel và Word để tổng hợp, phân tích thống kê và trình bày kết quả.

• Timeline nghiên cứu: Thời gian nghiên cứu từ tháng 8 đến tháng 12 năm 2015, bao gồm thu thập mẫu, phân tích, khảo sát ý kiến và tổng hợp báo cáo.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Chất lượng nước tại cầu Cao Ngạn (Sơn Cẩm): COD trung bình 6 mg/l, BOD5 2 mg/l, TSS 68 mg/l, coliform 2500 MPN/100ml. TSS vượt mức cho phép 0,7 lần so với QCVN 08:2008/B1, các chỉ tiêu khác đạt mức A1 (tương đương nước sinh hoạt sau xử lý).
2. Chất lượng nước tại cầu Gia Bảy (Đồng Bẩm): COD tăng nhẹ, TSS 57,5 mg/l, coliform 2200 MPN/100ml, TSS vượt mức cho phép 0,5 lần. Các chỉ tiêu khác đạt mức A1, cho thấy nước tương đối sạch nhưng có dấu hiệu ô nhiễm nhẹ.
3. Chất lượng nước tại đập Thác Hương (Gia Sàng): COD dao động 9,1-18 mg/l, coliform 7800 MPN/100ml, vượt mức tiêu chuẩn B2 về coliform và COD, cho thấy ô nhiễm vi sinh và hữu cơ nghiêm trọng hơn so với hai điểm trên.
4. Ảnh hưởng đến người dân và sản xuất: Trên 90% người dân khảo sát cho biết ô nhiễm nước không làm gián đoạn sản xuất nông nghiệp và chăn nuôi, tuy nhiên khoảng 10-15% nhận thấy sự giảm năng suất cây trồng và sự phát triển của vật nuôi bị ảnh hưởng. 98% người dân không cảm nhận rõ ảnh hưởng sức khỏe trực tiếp, nhưng vẫn có một tỷ lệ nhỏ lo ngại về các bệnh da liễu và hô hấp.

Thảo luận kết quả

Chất lượng nước sông Cầu tại các điểm lấy mẫu cho thấy sự khác biệt rõ rệt theo vị trí và mức độ ảnh hưởng của các nguồn thải. Khu vực thượng nguồn (cầu Cao Ngạn) có chất lượng nước tương đối tốt, phù hợp cho mục đích sinh hoạt sau xử lý. Tuy nhiên, tại các điểm gần khu công nghiệp và đô thị (cầu Gia Bảy và đập Thác Hương), các chỉ tiêu ô nhiễm hữu cơ và vi sinh vượt mức cho phép, phản ánh tác động của nước thải chưa được xử lý triệt để.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, tình trạng ô nhiễm hữu cơ và vi sinh ở sông Cầu tương tự với các sông chảy qua các khu công nghiệp tại Việt Nam như sông Tô Lịch, sông Kim Ngưu. Việc tăng cao coliform và COD cho thấy cần thiết phải nâng cao hiệu quả xử lý nước thải công nghiệp và sinh hoạt.

Dữ liệu khảo sát ý kiến người dân cho thấy mặc dù chưa có ảnh hưởng sức khỏe rõ rệt, nhưng tác động đến sản xuất nông nghiệp và chăn nuôi là hiện hữu, cảnh báo nguy cơ lâu dài nếu không có biện pháp kiểm soát. Biểu đồ so sánh các chỉ tiêu COD, BOD5 và coliform tại ba điểm lấy mẫu sẽ minh họa rõ mức độ ô nhiễm tăng dần từ thượng nguồn xuống hạ lưu.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường kiểm tra, giám sát và xử phạt vi phạm: Các cơ quan chức năng cần tổ chức kiểm tra định kỳ và xử lý nghiêm các doanh nghiệp, khu công nghiệp xả thải không đạt chuẩn, nhằm giảm thiểu lượng chất ô nhiễm đổ vào sông. Thời gian thực hiện: ngay trong năm 2024; chủ thể: Sở Tài nguyên và Môi trường Thái Nguyên.

2. Xây dựng và vận hành hệ thống xử lý nước thải tập trung: Khu công nghiệp cần đầu tư hệ thống xử lý nước thải kết hợp phương pháp vật lý, hóa học và sinh học để xử lý triệt để các chất ô nhiễm hữu cơ và vi sinh. Thời gian: 1-2 năm; chủ thể: Ban quản lý các khu công nghiệp và doanh nghiệp.

3. Tuyên truyền nâng cao nhận thức cộng đồng: Tổ chức các chương trình đào tạo, hội thảo và chiến dịch truyền thông nhằm nâng cao ý thức bảo vệ môi trường cho người dân và công nhân khu công nghiệp. Thời gian: liên tục; chủ thể: chính quyền địa phương, các tổ chức xã hội.

4. Xây dựng trạm quan trắc tự động và công khai thông tin: Lắp đặt hệ thống quan trắc chất lượng nước tự động tại các điểm trọng yếu để giám sát liên tục và công khai kết quả cho cộng đồng. Thời gian: 1 năm; chủ thể: Sở Tài nguyên và Môi trường, Trung tâm Quan trắc Môi trường.

5. Khuyến khích áp dụng công nghệ sạch và đổi mới quy trình sản xuất: Ban hành chính sách ưu đãi, hỗ trợ doanh nghiệp đầu tư công nghệ thân thiện môi trường, giảm thiểu phát sinh nước thải. Thời gian: 3 năm; chủ thể: UBND tỉnh, các sở ngành liên quan.

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 định và kế hoạch quản lý chất lượng nước sông Cầu, đồng thời giám sát việc thực thi pháp luật.

2. Các doanh nghiệp và khu công nghiệp tại Thái Nguyên: Áp dụng các giải pháp công nghệ và quản lý nhằm giảm thiểu ô nhiễm nước thải, nâng cao trách nhiệm bảo vệ môi trường trong hoạt động sản xuất.

3. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành môi trường: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, dữ liệu thực nghiệm và phân tích để phát triển các đề tài nghiên cứu tiếp theo về quản lý tài nguyên nước và xử lý ô nhiễm.

4. Cộng đồng dân cư sống ven sông Cầu: Nâng cao nhận thức về tác động của ô nhiễm nước, tham gia các hoạt động bảo vệ môi trường và phối hợp với chính quyền trong giám sát chất lượng nước.

Câu hỏi thường gặp

1. Chất lượng nước sông Cầu hiện nay có đảm bảo cho sinh hoạt không?
   Chất lượng nước tại các điểm thượng nguồn đạt tiêu chuẩn QCVN 08:2008/BTNMT mức A1, phù hợp cho sinh hoạt sau xử lý. Tuy nhiên, tại các khu vực gần công nghiệp và đô thị, chỉ tiêu coliform và COD vượt mức cho phép, cần xử lý trước khi sử dụng.

2. Nguyên nhân chính gây ô nhiễm nước sông Cầu là gì?
   Nguyên nhân chủ yếu là do nước thải sinh hoạt và công nghiệp chưa được xử lý triệt để, đặc biệt từ các khu công nghiệp và các làng nghề ven sông, cùng với việc quản lý chưa chặt chẽ.

3. Các chỉ tiêu nào được sử dụng để đánh giá chất lượng nước?
   Nghiên cứu sử dụng các chỉ tiêu vật lý (nhiệt độ, pH, TSS), hóa học (COD, BOD5, amoni), và vi sinh (coliform) để đánh giá mức độ ô nhiễm và khả năng sử dụng nước.

4. Người dân sống ven sông có bị ảnh hưởng sức khỏe không?
   Theo khảo sát, 98% người dân không cảm nhận rõ ảnh hưởng sức khỏe trực tiếp, nhưng có một số lo ngại về các bệnh da liễu và hô hấp do ô nhiễm nước.

5. Giải pháp nào hiệu quả nhất để cải thiện chất lượng nước sông Cầu?
   Kết hợp đồng bộ giữa quản lý chặt chẽ, xử lý nước thải công nghiệp và sinh hoạt bằng công nghệ tiên tiến, cùng với nâng cao nhận thức cộng đồng và giám sát liên tục sẽ mang lại hiệu quả bền vững.

Kết luận

• Chất lượng nước sông Cầu tại Thái Nguyên có sự biến động, với mức ô nhiễm tăng dần từ thượng nguồn xuống hạ lưu, đặc biệt là chỉ tiêu coliform và COD vượt chuẩn tại các khu vực công nghiệp.
• Nước sông vẫn có thể sử dụng cho sinh hoạt và sản xuất sau xử lý phù hợp, nhưng cần kiểm soát chặt chẽ nguồn thải để tránh ô nhiễm nghiêm trọng hơn.
• Người dân ven sông chịu ảnh hưởng nhất định về sản xuất nông nghiệp và chăn nuôi, trong khi tác động sức khỏe chưa rõ ràng nhưng cần được theo dõi.
• Giải pháp kết hợp quản lý, công nghệ xử lý nước thải và nâng cao nhận thức cộng đồng là cần thiết để bảo vệ nguồn nước.
• Nghiên cứu đề xuất các bước tiếp theo gồm mở rộng giám sát, hoàn thiện hệ thống xử lý nước thải và tăng cường tuyên truyền bảo vệ môi trường.

Hành động tiếp theo: Các cơ quan chức năng và doanh nghiệp cần phối hợp triển khai các giải pháp đề xuất, đồng thời tiếp tục nghiên cứu mở rộng để đảm bảo chất lượng nước sông Cầu bền vững. Người dân và cộng đồng được khuyến khích tham gia giám sát và bảo vệ nguồn nước chung.