Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở lý luận của đề tài 1. Một số khái niệm cơ bản: - Khái niệm về môi trường: Theo khoản 1 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trường Việt Nam năm 2014, môi trường được định nghĩa như sau: “Môi trường là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác động đối với sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật” [4]. - Khái niệm tài nguyên nước: Theo khoản 1, Điều 2 Luật Tài nguyên nước 2012: “Tài nguyên nước bao gồm nguồn nước mặt, nước dưới đất, nước mưa và nước biển thuộc lãnh thổ của nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam”[3] - Khái niệm nước mặt: Theo Khoản 3, Điều 2 Luật Tài nguyên nước 2012: “Nước mặt là nước tồn tại trên mặt đất liền hoặc hải đảo”[3].
Ô nhiễm nguồn nước là sự biến đổi tính chất vật lý, tính chất hóa học và thành phần sinh học của nước không phù hợp với tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật cho phép, gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật”[3]. Suy thoái nguồn nước là sự suy giảm về số lượng, chất lượng nguồn nước so với trạng thái tự nhiên hoặc so với trạng thái của nguồn nước đã được quan trắc trong các thời kỳ trước đó[3]. Cạn kiệt nguồn nước là sự suy giảm nghiêm trọng về số lượng của nguồn nước, làm cho nguồn nước không còn khả năng đáp ứng nhu cầu khai thác, sử dụng và duy trì hệ sinh thái thủy sinh[3]. - Khái niệm ô nhiễm môi trường: Theo khoản 8 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trương Việt Nam 2014: “Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của thành phần môi trường không phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật môi trường và tiêu chuẩn môi trường gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật” [4].
LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 5 - Khái niệm tiêu chuẩn môi trường: Theo khoản 6 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trường Việt Nam 2014: “Tiêu chuẩn môi trường là mức giới hạn của các thông số về chất lượng môi trường xung quanh, hàm lượng của các chất gây ô nhiễm có trong chất thải, các yêu cầu kỹ thuật và quản lý được các cơ quan nhà nước và các tổ chức công bố dưới dạng văn bản tự nguyện áp dụng để bảo vệ môi trường” [4]. - Khái niệm chỉ thị môi trường: Chỉ thị (indicator) là một tham số (parameter) hay số đo (metric) hay một giá trị kết xuất từ tham số, dùng cung cấp thông tin, chỉ về sự mô tả tình trạng của một hiện tượng môi trường khu vực, nó là thông tin khoa học về tình trạng và chiều hướng của các thông số liên quan môi trường. Các chỉ thị truyền đạt các thông tin phức tạp trong một dạng ngắn gọn, dễ hiểu và có ý nghĩa vượt ra ngoài các giá trị đo liên kết với chúng. Các chỉ thị là các biến số hệ thống đòi hỏi thu thập dữ liệu bằng số, tốt nhất là trong các chuỗi thứ tự thời gian nhằm đưa ra chiều hướng, Các chỉ thị này kết xuất từ các biến số, dữ liệu [1].
-Khái niệm lưu lượng nước: Lưu lượng nước là lượng nước chảy qua một mặt cắt ngang sông trong một đơn vị thời gian (1 giây), được ký hiệu là Q và đơn vị là m3/shoặc l/s. Lưu lượng nước tại một thời điểm bất kỳ gọi là lưu lượng tức thời. - Chỉ số chất lượng nước (viết tắt là WQI): Chỉ số chất lượng nước là một chỉ số được tính toán từ các thông số quan trắc chất lượng nước, dùng để mô tả định lượng về chất lượng nước và khả năng sử dụng của nguồn nước đó; được biểu diễn qua một thang điểm. - WQI thông số (viết tắt là WQISI): WQI thông số là chỉ số chất lượng nước tính toán cho mỗi thông số.
Các thông số đánh giá chất lượng nước Theo Escap (1994) [20], chất lượng nước được đánh giá bởi các thông số, các chỉ tiêu đó là: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 6 - Các thông số lý học, ví dụ như: + Nhiệt độ: Nhiệt độ tác động tới các quá trình sinh hoá diễn ra trong nguồn nước tự nhiên sự thay đổi về nhiệt độ sẽ kéo theo các thay đổi về chất lượng nước, tốc độ, dạng phân huỷ các hợp chất hữu cơ, nồng độ oxy hoà tan. + pH: Là chỉ số thể hiện độ axit hay bazơ của nước, là yếu tố môi trường ảnh hưởng tới tốc độ phát triển và sự giới hạn phát triển của vi sinh vật trong nước. Trong lĩnh vực cấp nước, pH là yếu tố phải xem xét trong quá trình đông tụ hoá học, sát trùng, làm mềm nước, kiểm soát sự ăn mòn. Trong hệ thống xử lý nước thải bằng quá trình sinh học thì pH phải được khống chế trong phạm vi thích hợp đối với các loài vi sinh vật có liên quan, pH là yếu tố môi trường ảnh hưởng tới tốc độ phát triển và giới hạn sự phát triển của vi sinh vật trong nước.
- Các thông số hoá học, ví dụ như: + BOD5: Là lượng ôxy cần thiết cung cấp để vi sinh vật phân huỷ các chất hữu cơ trong điều kiện tiêu chuẩn về nhiệt độ và thời gian. + COD: Là lượng ôxy cần thiết để oxy hoá các hợp chất hoá học trong nước. + DO: Là lượng ôxy hòa tan trong nước cần thiết có sự hô hấp của các sinh vật nước. + TSS: Tổng chất rắn lơ lửng.
Độ đục gây ra bởi hiện tượng tương tác giữa ánh sáng với các chất lơ lửng trong nước như cát, sét, tảo và những vi sinh vật và chất hữu cơ có trong nước. + NO3: Là sản phẩm cuối cùng của sự phân huỷ các chất có chứa nitơ trong nước thải. + Các yếu tố KLN: Các kim loại nặng là những yếu tố mà tỷ trọng của chung bằng hoặc lớn hơn 5 như As, Cd, Pb, Fe, Mn …ở hàm lượng nhỏ nhất định chúng cần cho sự phát triển và sinh trưởng của động, thực vật như khi hàm lượng tăng thì chúng sẽ trở thành độc hại đối với sinh vật và con người thông qua chuỗi mắt xích thức ăn. - Các thông số sinh học, ví dụ như: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 7 + Colifom: Là nhóm vi sinh vật quan trọng trong chỉ thị môi trường, xác định mức độ ô nhiễm bẩn về mặt sinh học của nguồn nước 1.
Cơ sở pháp lý - Luật Bảo vệ Môi trường số 55/2014/QH13 được Quốc hội thông qua ngày 23/6/2014 và có hiệu lực thi hành từ ngày 01/01/2015; - Nghị định số 201/2013/NĐ-CP ngày 27/11/2013 của Chính Phủ về quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật tài nguyên nước; - Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13 đã được Quốc hội thông qua ngày 21/6/2012 và có hiệu lực thi hành từ ngày 01/01/2013; - Thông tư số 43/2011/TT-BTNMT ngày 12/12/2011 của Bộ Tài nguyên và Môi trường về việc ban hành Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường; - Thông tư số 47/2011/TT-BTNMT ngày 28/12/2011 của Bộ Tài nguyên và Môi trường về việc ban hành Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường; - Nghị định số 19/2015/NĐ-CP ngày 14/02/2015 của Chính Phủ về quy định chi tiết thi hành một số điều của luật bảo vệ môi trường; - Quyết định số 16/2008/QĐ-BTNMT ngày 31 tháng 12 năm 2008 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường; - Quyết định số 1162/QĐ-UBND ngày 12/6/2014 của UBND tỉnh Thái Nguyên về việc quy hoạch, phân bổ, quản lý và bảo vệ tài nguyên nước mặt tỉnh Thái Nguyên đến năm 2020, định hướng đến năm 2030; - Quyết định số 81/2006/QĐ-Ttg ngày 14/4/2006 của Thủ tướng Chính phủ về việc phê duyệt Chiến lược quốc gia về tài nguyên nước đến năm 2020. Tổng quan về các lưu vực sông ở Việt Nam Lưu vực sông (LVS) chính là phần bề mặt, bao gồm cả độ dày tầng thổ nhưỡng, tập trung nước vào sông. Lưu vực sông thực ra gồm phần tập trung nước mặt và tập trung nước dưới đất. Việc xác định phần tập trung nước dưới đất là rất khó khăn, bởi vậy trong chừng mực nhất định đối với một dòng sông cụ thể, có thể xem như lưu vực tập trung nước mặt và nước dưới đất là trùng nhau và không mắc phải sai số lớn [1].
LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 8 Nước ta có mạng lưới sông ngòi khá dày, nếu chỉ tính các sông có chiều dài từ 10 km trở lên và có dòng chảy thường xuyên thì có tới 2.372 con sông, trong đó, 13 hệ thống sông lớn có diện tích lưu vực trên 10.000 km2; 10 trong số 13 hệ thống sông trên là sông liên quốc gia [1]. Một số đặc trưng cơ bản của 9 hệ thống sông chính ở Việt Nam Tổng lượng dòng Mức đảm bảo Diện tích lưu vực (km2) Hệ thống chảy năm (tỷ m ) 3 nước trong năm TT sông Ngoài Trong Ngoài Trong Nghìn m3/ Tổng Tổng nước nước nước nước m3/Km2 người Bằng Giang - 1 1.070 Kỳ Cùng 2 Thái Bình - 15. Đáng lưu ý một số nhánh của sông Mê Kông bắt nguồn từ lãnh thổ nước ta như sông Sê San, Srêpok chảy qua Lào, Campuchia rồi nhập lại vào sông Mê Kông, cuối cùng lại chảy vào lãnh thổ Việt Nam rồi đổ ra biển qua 9 cửa (Cửu Long). Chỉ tính riêng lưu vực của 9 hệ thống sông chính gồm Hồng, Thái Bình, Bằng Giang - Kỳ Cùng, Mã, Cả - La, Thu Bồn, Đà Rằng, Đồng Nai, Cửu Long chiếm đến gần 93% tổng diện tích lưu vực sông toàn quốc và xấp xỉ 80% diện tích quốc gia [1].
Nước ta nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, có lượng mưa trung bình năm trên toàn lãnh thổ khoảng 1. Do ảnh hưởng của địa hình đồi núi, chiếm 3/4 diện tích lãnh thổ, nên lượng mưa phân bố không đều trên cả nước và phân bố mạnh LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 9 theo thời gian. Lượng mưa trung bình nhiều năm biến đổi trong phạm vi rộng, ở nhiều nơi lượng mưa có thể đạt 4.000 mm, đặc biệt có nơi đạt tới 8.000 mm/năm như tại Bạch Mã; nhưng có nơi chỉ đạt 600 – 800 mm như tại Nha Phố, Ninh Thuận. Lượng mưa phân bố không đều trong năm gây ảnh hưởng đến chế độ dòng chảy sông ngòi và là nguyên nhân chủ yếu gây ra hạn hán trong mùa khô và lũ lụt trong mùa mưa [1].
Lượng mưa trong mùa mưa chiếm từ 75% - 80%, mùa khô chiếm 15 - 25% tổng lượng mưa năm, có nơi 3 đến 4 tháng liền không mưa hay rất ít mưa. Dòng chảy trên các sông cũng phân biệt rõ rệt mùa mưa và mùa khô. Thời gian lệch pha giữa mùa mưa và mùa khô trên các hệ thống sông lớn thường khoảng một tháng.