Tổng quan nghiên cứu

Sông Cầm, thị xã Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh, là nguồn tài nguyên nước mặt quan trọng phục vụ sản xuất nông nghiệp, bảo tồn sinh vật và phát triển giao thông thủy. Với diện tích lưu vực khoảng 220 km² và chiều dài sông 19,5 km, sông Cầm đóng vai trò thiết yếu trong điều hòa nước mùa mưa và cung cấp nước cho các hoạt động kinh tế xã hội địa phương. Tuy nhiên, sự phát triển công nghiệp tại Đông Triều, đặc biệt là các nhà máy như Nhà máy Nhiệt điện Mạo Khê, Công ty Cổ phần gốm Đất Việt và Công ty TNHH xây dựng Thắng Lợi, đã tạo ra nguồn nước thải công nghiệp xả trực tiếp vào sông, gây áp lực lớn lên chất lượng nước và hệ sinh thái.

Mục tiêu nghiên cứu tập trung đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải công nghiệp của sông Cầm trong giai đoạn 2006-2019, đồng thời đề xuất các biện pháp bảo vệ nguồn nước nhằm đảm bảo phát triển bền vững. Nghiên cứu có phạm vi không gian từ khu vực Nhà máy Nhiệt điện Mạo Khê đến đoạn cầu Cầm, với dữ liệu quan trắc chất lượng nước mặt tại 6 vị trí lấy mẫu và 4 vị trí nước thải công nghiệp. Ý nghĩa của nghiên cứu không chỉ bổ sung cơ sở khoa học cho quản lý tài nguyên nước mà còn hỗ trợ địa phương trong quy hoạch phát triển kinh tế xã hội, đồng thời bảo vệ môi trường và đa dạng sinh học lưu vực sông.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các khái niệm pháp lý và khoa học về tài nguyên nước và môi trường, trong đó:

  • Nước mặt: Nước tồn tại trên bề mặt đất liền hoặc hải đảo.
  • Lưu vực sông: Vùng đất mà nước mặt và nước dưới đất chảy tự nhiên vào một hệ thống sông chung.
  • Nước thải công nghiệp: Nước đã bị thay đổi đặc điểm do hoạt động sản xuất công nghiệp.
  • Khả năng tiếp nhận nước thải: Khả năng nguồn nước có thể tiếp nhận một lượng nước thải mà vẫn đảm bảo chất lượng nước theo quy chuẩn kỹ thuật hiện hành.
  • Sức chịu tải môi trường: Giới hạn chịu đựng của môi trường đối với các tác động để môi trường có thể tự phục hồi.

Khung lý thuyết còn bao gồm mô hình đánh giá khả năng chịu tải của nguồn nước dựa trên các thông số ô nhiễm như TSS, COD, BOD5, NH4+, NO3-, PO43-, Coliform, As, Pb, Fe, theo quy chuẩn Việt Nam QCVN 08-MT:2015/BTNMT.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Thu thập số liệu thứ cấp từ Sở Tài nguyên và Môi trường Quảng Ninh, UBND thị xã Đông Triều, Trung tâm Quan trắc Tài nguyên và Môi trường Quảng Ninh, các công ty sản xuất vật liệu xây dựng và nhà máy nhiệt điện. Số liệu quan trắc môi trường nước mặt và nước thải giai đoạn 2006-2019, tần suất 4 lần/năm, cùng số liệu thực nghiệm tháng 9/2019 và 2/2020.

  • Phương pháp lấy mẫu và phân tích: Lấy mẫu nước tại 6 vị trí trên sông Cầm và 4 vị trí nước thải công nghiệp, bảo quản mẫu theo tiêu chuẩn TCVN, phân tích các thông số hóa lý và vi sinh trong phòng thí nghiệm theo SMEWW và TCVN.

  • Phương pháp phân tích số liệu: Xử lý dữ liệu bằng Microsoft Excel, so sánh với quy chuẩn QCVN 08-MT:2015/BTNMT. Tính toán khả năng tiếp nhận nước thải công nghiệp theo Thông tư số 76/2017/TT-BTNMT với hệ số an toàn Fs = 0,5.

  • Timeline nghiên cứu: Thu thập và phân tích dữ liệu từ 2006 đến 2019, thực hiện khảo sát thực địa và lấy mẫu trong các đợt tháng 9/2019 và 2/2020.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Chất lượng nước mặt sông Cầm: Các thông số pH (6,12-7,17), COD (10,3-33,6 mg/l), BOD5 (4,76-15 mg/l), NH4+ (0,019-0,742 mg/l), NO3- (1,004-1,749 mg/l), PO43- (0,012-0,298 mg/l), Coliform (40-950 MPN/100ml), As, Pb, Fe đều nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 08-MT:2015/BTNMT (B1), ngoại trừ TSS có giá trị vượt chuẩn từ 1,52 đến 2,07 lần, dao động từ 23,1 đến 103,7 mg/l.

  2. Khả năng tiếp nhận nước thải công nghiệp: Tính toán cho thấy sông Cầm có khả năng tiếp nhận nước thải với các thông số ô nhiễm hiện tại, tuy nhiên, tải lượng TSS và một số chất hữu cơ tại các điểm tiếp nhận nước thải của Công ty Cổ phần gốm Đất Việt và Công ty TNHH xây dựng Thắng Lợi có xu hướng tăng, tiềm ẩn nguy cơ vượt ngưỡng trong tương lai.

  3. Diễn biến chất lượng nước giai đoạn 2006-2019: Qua các báo cáo quan trắc, chất lượng nước mặt sông Cầm có xu hướng ổn định về các chỉ tiêu COD, BOD5, NH4+, NO3-, PO43-, Coliform, As, Pb, Fe, nhưng TSS duy trì ở mức cao, đặc biệt vào mùa mưa và quý III hàng năm, do ảnh hưởng của hoạt động sản xuất và vận chuyển vật liệu xây dựng, cùng với hoạt động giao thông thủy.

  4. Ảnh hưởng đến hệ sinh thái: Sự gia tăng hàm lượng TSS và các chất hữu cơ có thể làm giảm khả năng sinh trưởng của các loài đặc hữu như rươi, cáy, cá ngần, ảnh hưởng đến đa dạng sinh học và nguồn lợi thủy sản địa phương.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của việc vượt ngưỡng TSS là do hoạt động sản xuất vật liệu xây dựng và vận chuyển nguyên liệu gây phát tán bụi và cặn lơ lửng vào sông. So sánh với các nghiên cứu tương tự tại các lưu vực sông công nghiệp khác cho thấy hiện tượng này phổ biến và cần có biện pháp kiểm soát hiệu quả. Mặc dù các thông số khác vẫn nằm trong giới hạn cho phép, sự gia tăng hàm lượng các chất hữu cơ và dinh dưỡng sát ngưỡng quy chuẩn cảnh báo nguy cơ ô nhiễm gia tăng nếu không có biện pháp quản lý chặt chẽ.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ diễn biến TSS, COD, BOD5 theo thời gian và vị trí lấy mẫu, giúp minh họa rõ ràng xu hướng tăng giảm và điểm nóng ô nhiễm. Bảng so sánh tải lượng ô nhiễm thực tế và khả năng tiếp nhận của sông cũng hỗ trợ đánh giá hiệu quả quản lý hiện tại.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường xử lý nước thải công nghiệp: Yêu cầu các cơ sở sản xuất vật liệu xây dựng và nhà máy nhiệt điện nâng cấp hệ thống xử lý nước thải, đặc biệt tập trung giảm hàm lượng TSS và các chất hữu cơ, nhằm đảm bảo nước thải đầu ra đạt quy chuẩn kỹ thuật trong vòng 12 tháng tới. Chủ thể thực hiện: các doanh nghiệp và Sở Tài nguyên và Môi trường Quảng Ninh.

  2. Kiểm soát và giám sát chặt chẽ nguồn thải: Thiết lập hệ thống giám sát liên tục chất lượng nước tại các điểm xả thải, phối hợp với chính quyền địa phương để xử lý kịp thời các vi phạm, đảm bảo tuân thủ quy định trong 6 tháng đầu năm. Chủ thể thực hiện: UBND thị xã Đông Triều và các cơ quan chức năng.

  3. Phát triển chương trình tuyên truyền, nâng cao nhận thức: Tổ chức các chiến dịch truyền thông về bảo vệ nguồn nước, tác hại của ô nhiễm nước thải công nghiệp và nông nghiệp, hướng tới cộng đồng dân cư và cán bộ quản lý môi trường trong 1 năm. Chủ thể thực hiện: Sở Tài nguyên và Môi trường, các tổ chức xã hội.

  4. Áp dụng công nghệ kỹ thuật mới: Khuyến khích nghiên cứu và ứng dụng các công nghệ xử lý nước thải tiên tiến, thân thiện môi trường, giảm thiểu phát thải chất rắn lơ lửng và các chất ô nhiễm khác trong vòng 2 năm. Chủ thể thực hiện: các doanh nghiệp, viện nghiên cứu và trường đại học.

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 làm cơ sở khoa học để xây dựng chính sách, quy hoạch và giám sát chất lượng nước mặt tại địa phương.

  2. Doanh nghiệp công nghiệp và sản xuất vật liệu xây dựng: Áp dụng các giải pháp xử lý nước thải hiệu quả, nâng cao trách nhiệm bảo vệ môi trường trong hoạt động sản xuất.

  3. Nhà nghiên cứu và sinh viên chuyên ngành quản lý tài nguyên và môi trường: Tham khảo phương pháp đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải và các kết quả thực nghiệm để phát triển nghiên cứu sâu hơn.

  4. Cộng đồng dân cư và tổ chức phi chính phủ: Nâng cao nhận thức về tác động của ô nhiễm nước thải công nghiệp, tham gia giám sát và bảo vệ nguồn nước địa phương.

Câu hỏi thường gặp

  1. Khả năng tiếp nhận nước thải công nghiệp của sông Cầm hiện nay như thế nào?
    Sông Cầm hiện có khả năng tiếp nhận nước thải công nghiệp với các thông số ô nhiễm chủ yếu nằm trong giới hạn quy chuẩn, ngoại trừ TSS có xu hướng vượt chuẩn. Điều này cho thấy sông vẫn có sức chịu tải nhưng cần kiểm soát chặt chẽ để tránh ô nhiễm gia tăng.

  2. Các thông số ô nhiễm nào cần được ưu tiên kiểm soát?
    TSS là thông số vượt ngưỡng rõ rệt nhất, tiếp theo là các chất hữu cơ như COD, BOD5 có xu hướng tăng sát ngưỡng. Do đó, ưu tiên giảm tải lượng TSS và các chất hữu cơ trong nước thải là cần thiết.

  3. Tác động của ô nhiễm nước thải công nghiệp đến hệ sinh thái sông Cầm ra sao?
    Ô nhiễm làm giảm chất lượng môi trường sống của các loài đặc hữu như rươi, cáy, cá ngần, ảnh hưởng đến đa dạng sinh học và nguồn lợi thủy sản, từ đó tác động tiêu cực đến sinh kế người dân địa phương.

  4. Phương pháp đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải được áp dụng như thế nào?
    Phương pháp dựa trên tính toán tải lượng ô nhiễm tối đa mà sông có thể chịu đựng, so sánh với tải lượng hiện có và tải lượng nước thải, sử dụng hệ số an toàn để đảm bảo bảo vệ môi trường bền vững.

  5. Làm thế nào để nâng cao hiệu quả quản lý nguồn nước sông Cầm?
    Cần phối hợp giữa các cơ quan quản lý, doanh nghiệp và cộng đồng trong giám sát, xử lý nước thải, áp dụng công nghệ mới và nâng cao nhận thức bảo vệ môi trường, đồng thời xây dựng chính sách phù hợp dựa trên dữ liệu khoa học.

Kết luận

  • Sông Cầm có khả năng tiếp nhận nước thải công nghiệp trong giới hạn cho phép, tuy nhiên hàm lượng TSS vượt quy chuẩn từ 1,5 đến 2 lần, cảnh báo nguy cơ ô nhiễm gia tăng.
  • Các thông số COD, BOD5, NH4+, NO3-, PO43-, Coliform, As, Pb, Fe đều nằm trong giới hạn quy chuẩn quốc gia QCVN 08-MT:2015/BTNMT (B1).
  • Hoạt động sản xuất vật liệu xây dựng và vận chuyển nguyên liệu là nguyên nhân chính làm tăng hàm lượng TSS và các chất ô nhiễm khác trong nước sông.
  • Đề xuất các giải pháp nâng cấp hệ thống xử lý nước thải, giám sát chặt chẽ, tuyên truyền nâng cao nhận thức và áp dụng công nghệ mới nhằm bảo vệ nguồn nước sông Cầm.
  • Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học quan trọng cho quản lý tài nguyên nước và phát triển bền vững tại thị xã Đông Triều, với kế hoạch thực hiện các bước tiếp theo trong vòng 1-2 năm tới nhằm kiểm soát và cải thiện chất lượng nước mặt.

Hành động bảo vệ nguồn nước sông Cầm là trách nhiệm chung của các cấp chính quyền, doanh nghiệp và cộng đồng dân cư để đảm bảo phát triển kinh tế xã hội hài hòa với bảo vệ môi trường.