HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN THỊ THU HUYỀN ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG CẦU ĐOẠN CHẢY QUA ĐỊA PHẬN TỈNH THÁI NGUYÊN GIAI ĐOẠN 2016-2018 Ngành: Khoa học môi trườ ng Mã số: 8440301 Người hướng dẫn khoa học: TS. Vũ Thị Hoàn NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2019 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan dưới sự hướng dẫn của TS.Vũ Thị Hoàn Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cám ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày… tháng… năm… Tác giả luận văn Nguyễn Thị Thu Huyền i LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình. Nhân dịp hoàn thành luận văn, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới TS.Vũ Thị Hoàn đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ môn Vi sinh vật, Khoa Môi trường - Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán bộ viên chức Trung tâm Quan trắc môi trường miền Bắc đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn thành luận văn. Hà Nội, ngày… tháng… năm… Tác giả luận văn Nguyễn Thị Thu Huyền ii MỤC LỤC Lời cam đoan.
ii Mục lục. iii Danh mục chữ viết tắt. v Danh mục bảng. vi Danh mục hình.
viii Trích yếu luận văn. ix Thesis abstract. Tính cấp thiết của đề tài. Mục tiêu nghiên cứu.
Phạm vi nghiên cứu. Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học hoặc thực tiễn. Tổng quan tài liệu. Cơ sở khoa học của đề tài.
Một số khái niệm liên quan tới quản lý tài nguyên nước. Cơ sở thực tiễn. Đánh giá chất lượng nước. Hiện trạng chất lượng nước sông thế giới và Việt Nam.
Hiện trạng chất lượng nước sông trên thế giới. Hiện trạng nước sông ở Việt Nam. Hiện trạng chất lượng nước LVS Cầu. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu.
Địa điểm nghiên cứu. Thời gian nghiên cứu. Đối tượng nghiên cứu. Nội dung nghiên cứu.
Phương pháp nghiên cứu. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp. Phương pháp tính toán chỉ số chất lượng nước (WQI). Phương pháp so sánh đánh giá.
Phương pháp xử lý số liệu. Phương pháp điều tra. Phương pháp lấy mẫu và phân tích. Phương pháp tính toán và dự báo tải lượng chất ô nhiễm từ nước thải sinh hoạt.
Kết quả và thảo luận. Điều kiện tự nhên, kinh tế - xã hộ tỉnh Thái Nguyên. Điều kiện tự nhiên. Điều kiện kinh tế xã hội.
Đánh giá diễn biến chất lượng nước sông Cầu tỉnh Thái Nguyên. Diễn biến hàm lượng một số thông số CLN mặt chính tại sông Cầu. Đánh giá hiện trạng sử dụng nước mặt LVS cầu đoạn chảy qua địa phận tỉnh Thái Nguyên. Phân vùng chất lượng nước sông Cầu tại tỉnh Thái Nguyên theo chỉ số WQI.
Các nguồn tác động chính đến CLN sông Cầu tại tỉnh Thái Nguyên. Khái quát toàn bộ nguồn thải của tỉnh Thái Nguyên. Các nguồn thải tác động chính đến chất lượng nước sông Cầu tại tỉnh Thái Nguyên. Đánh giá sơ bộ các giải pháp kiểm soát ô nhiễm và quản lý môi trường nước Sông Cầu tại tỉnh Thái Nguyên.
Đề xuất giải pháp quản lý môi trường nước sông Cầu tại tỉnh Thái Nguyên. Kết luận và kiến nghị. 70 Tài liệu tham khảo. 74 iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt Bộ TN&MT Bộ Tài nguyên và Môi trường BVMT Bảo vệ môi trường CLN Chất lượng nước CTR Chất thải rắn HTS Hệ thống sông KCN Khu công nghiệp LVS Lưu vực sông NTSH Nước thải sinh hoạt NXB Nhà xuất bản RTSH Rác thải sinh hoạt TCCP Tiêu chuẩn cho phép TNN Tài nguyên nước WQI Chỉ số chất lượng nước v DANH MỤC BẢNG Bảng 2.
Số lưu vực sông quốc tế. Chất lượng nước mặt trên thế giới. Một số đặc trưng cơ bản của các hệ thống sông chính ở Việt Nam. Chỉ số chất lượng nước WQI các sông nội thành tại Hà Nội.
Đặc điểm sông ngòi lưu vực sông Cầu. Thống kê các nguồn gây ô nhiễm trọng điểm trên LVS Cầu. Các loại hình, ngành nghề đạc trưng xả thải ra lưu vực sông Cầu. Kết quả tính toán các chỉ số bền vững (WSI) lưu vực sông Cầu.
Dự báo lượng nước thải phát sinh tại lưu vực sông Cầu. Bảng quy định các giá trị qi, BPi. Bảng quy định các giá trị BPi và qi đối với DO% bão hòa. Bảng quy định các giá trị BPi và qi đối với thông số pH.
Giá trị giới hạn các thông số chất lượng nước mặt. Bảng xác định giá trị WQI. Phương pháp đánh giá mức độ phù hợp. Vị trí quan trắc nước mặt sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên.
Danh mục các phương pháp đo tại hiện trường. Danh mục phương pháp phân tích. Thành phần nước thải sinh hoạt phân tích theo phương pháp của APHA. Dân số tỉnh Thái Nguyên.
Tổng sản phẩm (GRDP) bình quân đầu người tỉnh Thái Nguyên. Giá trị sản xuất công nghiệp theo giá hiện hành phân theo ngành công nghiệp tỉnh Thái Nguyên giai đoạn 2016-2018.Giá trị sản xuất nông-lâm-thủy sản theo giá hiện hành phân theo ngành công nghiệp tỉnh Thái Nguyên giai đoạn 2016-2018. Hiện trạng sử dụng nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên. Bảng đánh giá chất lượng nước sông Cầu đoạn chảy qua Thái Nguyên bằng chỉ số WQI giai đoạn 2016 - 2018.
Đánh giá mức độ phù hợp hiện trạng sử dụng nước sông Cầu tại tỉnh Thái Nguyên năm 2018 theo chỉ số WQI. Tính toán lượng nước thải sinh hoạt và chất rắn lơ lửng của tỉnh Thái Nguyên năm 2018 55 Bảng 4. Một số cơ sở sản xuất xả thải chính nằm phân tán dọc đoạn 1. Một số cơ sở sản xuất xả thải chính nằm phân tán dọc đoạn 2.
Hàm lượng Fe và TSS trong nước thải của khu gang thép và xí nghiệp luyện kim màu 1 và 2 59 Bảng 4. Một số cơ sở sản xuất xả thải chính nằm phân tán dọc đoạn 3.62 vii DANH MỤC HÌNH Hình 2. Tỷ lệ phần trăm diện tích LVS (ngậm nước Cấp 4) được tưới từ nguồn sông (dữ liệu từ Bản đồ khu vực tưới tiêu toàn cầu của IWMI) 7 Hình 2. Tỷ lệ thành phần các chất ô nhiễm trong NTSH ở các vùng trên cả nước.
Diễn biến hàm lượng Amoni tại một số sông, kênh, mương nội thành ở Hà Nội và Tp. Hồ Chí Minh giai đoạn 2012 – 2016. Diễn biến hàm lượng Amoni tại một số sông, kênh, mương nội thành ở một số đô thị khác, giai đoạn 2012 – 2016. Biểu đồ phân bố cơ cấu dùng nước của các hộ dùng nước trên LVS Cầu.
Bản đồ gần 500 nguồn thải trên lưu vực sông Cầu đã được đưa vào hệ cơ sở dữ liệu trong cổng thông tin môi trường lưu vực sông Cầu. Giá trị BOD5 dọc lưu vực sông Cầu giai đoạn 2009-2014. Giá trị COD dọc lưu vực sông Cầu giai đoạn 2009-2014. Giá trị NH4+ dọc lưu vực sông Cầu giai đoạn 2009-2014.
Giá trị TSS dọc lưu vực sông Cầu giai đoạn 2009-2014. Chất lượng nước LVS Cầu theo WQI từ năm 2009 – 2012. Sơ đồ vị trí quan trắc nước sông Cầu tại tỉnh Thái Nguyên. Sơ đồ vị trí tỉnh Thái Nguyên.
Bản đồ địa hình tỉnh Thái Nguyên. Dịch chuyển cơ cấu kinh tế tỉnh Thái Nguyên. Hàm lượng BOD5 lưu vực sông Cầu giai đoạn 2016-2018. Hàm lượng COD tại lưu vực sông Cầu giai đoạn 2016-2018.
Hàm lượng P-PO4 tại lưu vực sông Cầu giai đoạn 2016-2018. Hàm lượng N-NH4 tại lưu vực sông Cầu giai đoạn 2016-2018. Hàm lượng Fe tại lưu vực sông Cầu giai đoạn 2016-2018. Hàm lượng TSS tại lưu vực sông Cầu giai đoạn 2016-2018.
Sơ đồ phân vùng chất lượng nước sông Cầu năm 2018 tại tỉnh Thái Nguyên theo chỉ số WQI 52 Hình 4. Bản đồ phân bố các khu công nghiệp- tổ hợp công ngiệp trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên. Hàm lượng TSS một số chi lưu chảy ra sông Cầu. Hàm lượng Fe một số chi lưu chảy ra sông Cầu.
60 viii TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Nguyễn Thị Thu Huyền Tên luận văn:“Đánh giá chất lượng nước sông Cầu đoạn chảy qua địa phận tỉnh Thái Nguyên giai đoạn 2016 - 2018” Ngành khoa học:Khoa học môi trường Mã số: 8440301 Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam Mục đích nghiên cứu Đánh giá chất lượng nước sông Cầu đoạn chảy qua địa phận tỉnh Thái Nguyên giai đoạn 2016 – 2018 dựa trên việc phân tích chất lượng nước, tìm hiểu nguồn thải và ảnh hưởng của nguồn thải đến CLN từ đó đề xuất được giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả quản lý và quả sử dụng nước sông Cầu trên địa phận tỉnh Thái Nguyên. Phương pháp nghiên cứu Thu thập số liệu thứ cấp liên quan, kết hợp các phương pháp đánh giá so sánh hàm lượng các chất ô nhiễm với quy chuẩn hiện hành, tính toán chỉ số WQI để phân vùng chất lượng nước sông Cầu tại tỉnh Thái Nguyên. Điều tra khảo sát thực địa xác định nguồn thải chính ảnh hưởng tới khu vực nghiên cứu. Kết quả chính và kết luận Sông Cầu trên địa phận Thái Nguyên có vai trò rất quan trọng đối với phát triển KT-XH của tỉnh, cung cấp nước để phục vụ sản xuất công nghiệp, nông nghiệp và đời sống sinh hoạt của nhân dân và có chức năng giữ cân bằng hệ sinh thái và cảnh quan thiên nhiên toàn khu vực.
Nhưng nước sông Cầu đã có biểu hiện ô nhiễm; Chất lượng nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên ngày càng suy giảm, trong giai đoạn 2016 – 2018, chất lượng nước sông Cầu suy giảm nhanh đặc biệt ở phía hạ lưu. Đáng lưu ý nhất là hàm lượng TSS trong nước mặt: Năm 2016 toàn bộ các điểm quan trắc có hàm lượng TSS vượt mức A1; Năm 2017 hầu hết điểm quan trắc có hàm lượng TSS không vượt QCVN-A2 trừ 2 vị trí Hòa Bình (94 mg/l), Sơn Cẩm (92,66 mg/l).