Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Hệ thống công trình thủy lợi Liễn Sơn đóng vai trò huyết mạch trong việc cấp nước tưới tiêu phục vụ sản xuất nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản và phục vụ đời sống dân sinh cho tỉnh Vĩnh Phúc cũng như các khu vực lân cận. Tuy nhiên, trước sức ép của quá trình đô thị hóa, gia tăng dân số và mở rộng sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp làng nghề, nguồn nước trong hệ thống đang bị suy thoái và ô nhiễm nghiêm trọng. Hệ thống kênh tưới, kênh tiêu và đặc biệt là sông Phan tiếp nhận khối lượng lớn nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp, nước thải y tế, chăn nuôi và làng nghề phần lớn chưa qua xử lý hoặc xử lý chưa đạt quy chuẩn kỹ thuật môi trường. Tình trạng xả rác thải bừa bãi, lấn chiếm lòng sông và phương thức canh tác nông nghiệp sử dụng nhiều hóa chất càng làm gia tăng mức độ ô nhiễm, gây khó khăn cho công tác vận hành, cấp nước sản xuất nông nghiệp và xử lý nước sinh hoạt, đặc biệt là trong các tháng mùa khô. Theo điều tra của Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Vĩnh Phúc, mỗi ngày có từ 34.000 đến 43.000 $\text{m}^3$ nước thải cùng hàng trăm tấn rác thải đổ về sông Phan; nồng độ $\text{BOD}_5$ vượt từ 1,9 đến 2,2 lần, $\text{COD}$ vượt từ 2,6 đến 2,8 lần và $\text{N-NH}_4^+$ vượt từ 1,2 đến 1,6 lần so với QCVN 08-MT:2015/BTNMT.
Xuất phát từ thực trạng trên, đề tài luận văn thạc sĩ chuyên ngành Quản lý Tài nguyên Nước / Kỹ thuật Môi trường của tác giả Trịnh Thị Thùy Linh tại Trường Đại học Thủy lợi (năm 2021) được thực hiện nhằm giải quyết các mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể:
- Đánh giá diễn biến chất lượng nước và xác định các nguồn gây ô nhiễm trong hệ thống thủy lợi Liễn Sơn trong giai đoạn 3 năm (2018–2020).
- Phân tích và dự báo xu thế diễn biến của các nguồn ô nhiễm trong hệ thống thủy lợi Liễn Sơn ứng với quy hoạch phát triển kinh tế – xã hội của tỉnh Vĩnh Phúc đến năm 2025.
- Đề xuất các nhóm giải pháp quản lý và giải pháp kỹ thuật phù hợp, hiệu quả nhằm bảo vệ chất lượng nước hệ thống thủy lợi Liễn Sơn, phục vụ phát triển bền vững.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Hiện trạng, diễn biến chất lượng nước mặt và các nguồn phát sinh chất thải, nước thải ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng nước hệ thống thủy lợi Liễn Sơn.
- Phạm vi không gian: Toàn bộ hệ thống thủy lợi Liễn Sơn trải dài trên địa bàn 7 huyện, thành phố, thị xã của tỉnh Vĩnh Phúc (Lập Thạch, Tam Dương, Vĩnh Tường, TP. Vĩnh Yên, Yên Lạc, Bình Xuyên, TX. Phúc Yên) và vùng phụ cận được cấp nước phục vụ nông nghiệp (phường Bạch Hạc thuộc TP. Việt Trì - Phú Thọ và huyện Mê Linh - TP. Hà Nội).
- Phạm vi thời gian: Kế thừa và phân tích chuỗi số liệu quan trắc thực nghiệm trong 3 năm (2018, 2019, 2020) với 19 đợt lấy mẫu tại 15 vị trí trên hệ thống (tập trung vào các tháng mùa kiệt 1, 2, 3 của các năm và các tháng mùa mưa 5, 6, 7 của năm 2020).
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Luận văn tiếp cận vấn đề nghiên cứu theo quan điểm tiếp cận hệ thống kết hợp với tiếp cận kế thừa số liệu, tích hợp các công cụ kiểm kê nguồn thải, quan trắc thực địa và phân tích phòng thí nghiệm theo các tiêu chuẩn kỹ thuật hiện hành.
Khung pháp lý và quy chuẩn áp dụng
- QCVN 08-MT:2015/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt (đặc biệt đối chiếu theo cột B1 – dùng cho mục đích tưới tiêu, thủy lợi hoặc các mục đích sử dụng khác có yêu cầu chất lượng nước tương tự).
- Quyết định số 1460/QĐ-TCMT ngày 12/11/2019 của Tổng cục Môi trường: Ban hành hướng dẫn kỹ thuật tính toán chỉ số chất lượng nước ($\text{WQI}$), thay thế cho Quyết định 879/QĐ-TCMT ngày 01/01/2011. Thang đánh giá $\text{WQI}$ phân thành 6 mức tương ứng với 6 dải màu để biểu thị trực quan mức độ sạch/ô nhiễm của nguồn nước.
Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm và phân tích dữ liệu
- Phương pháp điều tra, kiểm kê nguồn thải: Điều tra, khảo sát thực tế tại các cơ sở dân sinh, 39 cơ sở y tế, 12 làng nghề, 1 khu công nghiệp (Khai Quang), 5 cụm công nghiệp (Lai Sơn, Hương Canh, Đồng Sóc, Tề Lỗ, Đồng Văn), các cơ sở sản xuất ngoài khu/cụm công nghiệp và 97 điểm chăn nuôi tập trung để xác định lưu lượng và tải lượng nước thải phát sinh xả vào hệ thống.
- Phương pháp lấy mẫu, bảo quản và phân tích:
- Hoạt động lấy mẫu được thực hiện theo tiêu chuẩn TCVN 6663-1:2011 tại độ sâu 0,5 m giữa dòng chảy ổn định.
- Bảo quản mẫu theo TCVN 6663-3:2003 trong chai chuyên dụng, tránh ánh sáng, duy trì nhiệt độ bảo quản ở $4^\circ\text{C}$ và vận chuyển về Phòng Thí nghiệm Tổng hợp thuộc Viện Nước, Tưới tiêu và Môi trường.
- Các chỉ tiêu phân tích bao gồm 11 thông số hóa lý, 3 kim loại nặng và 1 thông số vi sinh:
| STT |
Thông số phân tích |
Tiêu chuẩn / Quy trình áp dụng |
Phương pháp / Thiết bị phân tích |
| 1 |
Nhiệt độ |
TCVN 4557:1988 |
Đo nhiệt kế tại hiện trường |
| 2 |
$\text{pH}$ |
TCVN 6492:2011 |
Đo trực tiếp bằng máy đo đa chỉ tiêu TOA WQC-22A |
| 3 |
Độ đục |
TCVN 6184:2008 |
Đo trực tiếp bằng máy đo Turb-350 IR |
| 4 |
$\text{TSS}$ |
TCVN 6625:2000 |
Cân phân tích, đo quang bằng máy DR5000 ở bước sóng 630 nm |
| 5 |
$\text{DO}$ |
TCVN 7324:2004 |
Máy TOA WQC-22A / Máy đo oxy Oxi 340/set WTW |
| 6 |
$\text{COD}$ |
TCVN 6491:1999 |
So màu chất oxy hóa $\text{K}_2\text{Cr}_2\text{O}_7$ |
| 7 |
$\text{BOD}_5$ |
TCVN 6001-1:2008 |
Phương pháp cấy và pha loãng trên máy YSI 5000 |
| 8 |
$\text{N-NH}_4^+$ |
TCVN 5988:1995 |
Trắc phổ hấp thụ phân tử, chưng cất Kjeldahl (The Indophenol Method) |
| 9 |
$\text{P-PO}_4^{3-}$ |
TCVN 6202:2008 |
So màu trắc phổ hấp thụ phân tử UV-VIS (phương pháp xanh Molipdate) |
| 10 |
$\text{Coliform}$ tổng số |
TCVN 6178:1996 |
Phương pháp lên men nhiều ống (MPN) |
| 11 |
Kim loại nặng ($\text{Cu, Pb, Cd}$) |
TCVN 6193:1996 |
Trắc phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (AAS) |
- Mạng lưới vị trí quan trắc: Hệ thống giám sát gồm 15 điểm đo đại diện cho các đoạn kênh chính và hệ thống sông/kênh tiêu:
- 8 điểm trên kênh chính: LS1 (Đập Liễn Sơn - Sông Phó Đáy), LS2 (Trạm bơm Bạch Hạc - Sông Lô), LS3 (Trạm bơm Đại Định - Sông Hồng), LS4 (Cống Vân Tập), LS5 (Điều tiết Vũ Di), LS6 (Cống Nguyệt Đức), LS7 (Cầu Cơ Khí), LS8 (Cầu Đất).
- 7 điểm trên kênh tiêu và sông Phan: LS9 (Cầu Vàng), LS10 (Cầu Thượng Lạp), LS11 (Cầu Xuân Lai), LS12 (Đập Vĩnh Sơn), LS13 (Đập Lạc Ý), LS14 (Cầu Lò Cang - Sông Tranh/Sông Phan), LS15 (Cầu Tiền Châu - Sông Cà Lồ Cụt).
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Tổng quan các vấn đề nghiên cứu
Chương 1 hệ thống hóa cơ sở lý luận và thực tiễn về chất lượng nước tại các hệ thống thủy lợi trong nước (HTTL Bắc Đuống, HTTL Bắc Hưng Hải với 12/15 điểm quan trắc ô nhiễm nặng năm 2019, HTTL Sông Nhuệ với tình trạng ô nhiễm hữu cơ và phú dưỡng cao) và các bài học kinh nghiệm quốc tế (sự cố Bhopal năm 1984, ô nhiễm sông Hằng - Ấn Độ, sông Tamise - Anh, sông Huai - Trung Quốc, sông Citarum - Indonesia).
Nội dung chương tập trung làm rõ đặc điểm tự nhiên, địa hình, khí hậu thủy văn và hiện trạng kỹ thuật hệ thống thủy lợi Liễn Sơn:
- Địa hình - khí hậu: Tỉnh Vĩnh Phúc có địa hình dốc từ đông bắc xuống tây nam chia làm 3 vùng (đồng bằng 76 xã/phường, đồi 33 xã/phường, núi thấp 56.300 ha). Lượng mưa trung bình năm 1.600 mm, tập trung 80% từ tháng 5 đến tháng 10; mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau chỉ chiếm 20% lượng mưa.
- Công trình đầu mối chính:
- Đập dâng Liễn Sơn: Xây dựng năm 1924 trên sông Phó Đáy ($F_{\text{lv}} = 1.387\text{ km}^2$, diện tích tưới thiết kế $F_{\text{tk}} = 17.000\text{ ha}$, lưu lượng thiết kế $Q_{\text{tk}} = 17\text{ m}^3/\text{s}$, chiều dài đập $L = 150\text{ m}$ chia làm 3 khoang).
- Trạm bơm Bạch Hạc: Xây dựng năm 1963 lấy nước sông Lô – Phó Đáy với 6 tổ máy công suất $8.000\text{ m}^3/\text{h}$, bổ sung lưu lượng $Q = 11,2\text{ m}^3/\text{s}$ tưới cho $10.000\text{ ha}$.
- Trạm bơm Đại Định: Lấy nước từ sông Hồng tiếp nguồn vào kênh chính Liễn Sơn (kênh 6A, 6B) với $Q_{\text{tk}} = 11,2\text{ m}^3/\text{s}$ phục vụ cho $9.012\text{ ha}$.
- Trạm bơm An Lão: Xây dựng năm 2011 với 2 tổ máy công suất $4.000\text{ m}^3/\text{h}$.
- Hệ thống dẫn - tiêu nước: Toàn hệ thống có 536 km kênh chính và kênh nhánh (Kênh chính Tả Ngạn dài 50,065 km, Hữu Ngạn dài 18,074 km, Kênh 6A dài 7,237 km, Kênh 6B dài 15,260 km). Trục tiêu chính gồm phụ hệ Bắc và phụ hệ Nam sông Phan (tổng chiều dài 86 km trong vùng dự án), thoát ra sông Cà Lồ tại Nam Viêm. Khảo sát ghi nhận 102 công trình cầu, cống trên dòng chính (riêng sông Phan có 76 công trình) và 128 cống/luồng tiêu lớn gia nhập, gây cản trở đáng kể đến dòng chảy và khả năng tiêu thoát lũ.
Chương 2: Nghiên cứu, đánh giá hiện trạng chất lượng nước hệ thống thủy lợi Liễn Sơn
Chương 2 trình bày kết quả kiểm kê chi tiết các nguồn thải và hiện trạng chất lượng nước theo chuỗi dữ liệu thực nghiệm:
- Hiện trạng kiểm kê nguồn thải: Tổng lượng nước thải phát sinh xả vào hệ thống đạt $41.349,66\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$, trong đó tỷ lệ nước thải chưa qua xử lý chiếm tới 51,00% ($21.089,41\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$) và lượng đã xử lý chiếm 49,00% ($20.260,25\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$). Cơ cấu cụ thể theo từng loại hình:
| STT |
Nguồn phát sinh nước thải |
Số điểm khảo sát |
Lượng nước thải đã xử lý ($\text{m}^3/\text{ngày đêm}$) |
Lượng nước thải chưa xử lý ($\text{m}^3/\text{ngày đêm}$) |
Tổng lượng nước thải ($\text{m}^3/\text{ngày đêm}$) |
Tỷ lệ cơ cấu (%) |
| 1 |
Bãi rác |
14 |
0,00 |
0,00 |
- |
- |
| 2 |
Nước thải sinh hoạt |
165 |
5.811,18 |
17.000,00 |
22.811,18 |
55,17 |
| 3 |
Cơ sở Y tế |
47 |
412,60 |
95,37 |
507,97 |
1,23 |
| 4 |
Làng nghề sản xuất |
13 |
0,00 |
718,75 |
718,75 |
1,74 |
| 5 |
Khu công nghiệp, cụm công nghiệp |
6 |
9.456,75 |
0,00 |
9.456,75 |
22,87 |
| 6 |
Cơ sở sản xuất ngoài KCN, CCN |
42 |
5.422,32 |
0,00 |
5.422,32 |
13,11 |
| 7 |
Cơ sở chăn nuôi gia súc, gia cầm |
97 |
480,00 |
1.953,69 |
2.433,69 |
5,88 |
| Tổng |
|
384 |
21.582,85 |
19.767,81 |
41.349,66 |
100,00 |
- Phân bố ô nhiễm không gian:
- KCN và cơ sở sản xuất ngoài KCN: Tập trung nhiều nhất tại TP. Vĩnh Yên (KCN Khai Quang xả thải chiếm 91,84% lượng nước thải KCN toàn tỉnh; nước thải sản xuất ngoài KCN tại Vĩnh Yên chiếm 80,64%).
- Nước thải y tế: TP. Vĩnh Yên chiếm 88,56% tổng lượng nước thải y tế toàn hệ thống ($449,85\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$).
- Nước thải làng nghề: 100% chưa qua xử lý, chủ yếu từ làng nghề tái chế nhựa Đông Mẫu ($317\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$) và làng bánh bún Hòa Loan ($370\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$).
- Chăn nuôi: Huyện Vĩnh Tường có lượng nước thải chăn nuôi lớn nhất ($878,12\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$, chiếm 36,08%), tiếp theo là Tam Dương và Bình Xuyên. Tỷ lệ chuồng trại áp dụng hầm Biogas tại các địa phương còn rất thấp (như Tam Dương chỉ đạt khoảng 10%).
- Chất lượng nước mặt: Nước trên kênh chính tương đối tốt ở đoạn đầu nguồn (LS1, LS2, LS3), nhưng suy giảm nhanh khi chảy qua các khu vực đông dân cư và làng nghề (LS6 - Cống Nguyệt Đức, LS7 - Cầu Cơ Khí, LS8 - Cầu Đất). Nước trên các kênh tiêu và sông Phan (LS9, LS12, LS13, LS14) bị ô nhiễm hữu cơ và vi sinh nặng nề ($\text{DO}$ suy giảm sâu trong mùa khô, $\text{COD}$ và $\text{NH}_4^+$ tăng vọt).
- Dự báo kịch bản đến năm 2025: Luận văn xây dựng 3 kịch bản xả thải và xử lý nước thải dựa trên định hướng phát triển công nghiệp, dịch vụ và đô thị của tỉnh Vĩnh Phúc đến năm 2025, qua đó tính toán tải lượng ô nhiễm gia tăng để làm căn cứ đề xuất các giải pháp kỹ thuật công trình.
Chương 3: Đề xuất các giải pháp quản lý bảo vệ chất lượng nước HTTL Liễn Sơn
Chương 3 đề xuất hệ thống giải pháp toàn diện gồm hai nhóm chính:
- Nhóm giải pháp quản lý:
- Thể chế, chính sách: Rà soát quy hoạch phân vùng xả thải; thực hiện nghiêm ngặt quy trình thẩm định báo cáo đánh giá tác động môi trường ($\text{ĐTM}$) và cấp phép xả nước thải vào công trình thủy lợi; tăng cường chế tài xử phạt hành chính đối với các doanh nghiệp, cơ sở vi phạm xả thải chưa xử lý.
- Tổ chức và điều hành: Hoàn thiện mô hình phối hợp liên ngành giữa Công ty TNHH MTV Thủy lợi Liễn Sơn, Sở Nông nghiệp và PTNT, Sở TN&MT và chính quyền địa phương 7 huyện/thành phố; thiết lập mạng lưới quan trắc và giám sát chất lượng nước tự động định kỳ.
- Tuyên truyền, giáo dục: Nâng cao nhận thức cộng đồng dân cư nông thôn và các hộ làm nghề về thu gom rác thải sinh hoạt, không xả phụ phẩm chăn nuôi và nước thải trực tiếp xuống lòng kênh.
- Nhóm giải pháp kỹ thuật:
- Công nghệ xử lý nước thải tập trung cho đô thị/thị trấn: Đề xuất áp dụng dây chuyền công nghệ mương oxy hóa cải tiến (kết hợp các ngăn hiếu khí, thiếu khí và lắng) với hiệu suất xử lý chất hữu cơ và nitơ cao, phù hợp với các thị trấn, cụm dân cư ven sông Phan.
- Công nghệ xử lý nước thải phân tán cho cụm dân cư nông thôn: Đề xuất mô hình bể tự hoại cải tiến với các vách ngăn mỏng và ngăn lọc kỵ khí hướng dòng ($\text{BASTAF}$) kết hợp bãi lọc ngầm trồng cây (thực vật thủy sinh), đảm bảo chi phí vận hành thấp, dễ quản lý và nước thải sau xử lý đạt quy chuẩn trước khi xả ra kênh mương thủy lợi.
- Giải pháp tăng khả năng pha loãng và tự làm sạch: Xây dựng quy trình điều tiết nước hợp lý qua các cống đầu mối, vận hành trạm bơm Bạch Hạc và Đại Định để chủ động lấy nước sông Lô, sông Hồng tiếp nguồn, tháo rửa và pha loãng các điểm ứ đọng ô nhiễm trên kênh chính và sông Phan trong các đợt kiệt nước mùa khô.
Kết quả và đóng góp
Kết quả định lượng chính
- Đã thiết lập bức tranh kiểm kê toàn diện 384 điểm phát sinh chất thải xả vào hệ thống thủy lợi Liễn Sơn với tổng lưu lượng xả thải đạt $41.349,66\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$. Trong đó, nước thải sinh hoạt chiếm ưu thế tuyệt đối ($55,17%$), tiếp theo là nước thải công nghiệp trong KCN/CCN ($22,87%$) và các cơ sở sản xuất ngoài khu/cụm công nghiệp ($13,11%$).
- Xác định tỷ lệ nước thải chưa qua xử lý còn ở mức rất cao ($51,00%$), đặc biệt là nhóm làng nghề ($100%$ chưa xử lý với $718,75\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$) và chăn nuôi nông hộ ($80,28%$ chưa xử lý với $1.953,69\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$).
- Đánh giá được mức độ biến động chất lượng nước qua 19 đợt quan trắc thực tế trong 3 năm (2018–2020) tại 15 điểm vị trí kênh chính và kênh tiêu; chỉ rõ sự phân hóa không gian chất lượng nước (vùng đầu nguồn sông Phó Đáy, sông Lô đạt tiêu chuẩn tưới tiêu, nhưng đoạn hạ lưu kênh chính và toàn bộ lưu vực sông Phan bị ô nhiễm $\text{COD}$, $\text{BOD}_5$, $\text{NH}_4^+$ và $\text{Coliform}$ vượt ngưỡng QCVN 08-MT:2015/BTNMT cột B1).
- Tính toán thành công 3 kịch bản dự báo tải lượng xả thải và công suất xử lý nước thải cần thiết ứng với quy hoạch phát triển kinh tế – xã hội của tỉnh Vĩnh Phúc đến năm 2025.
Đóng góp về mặt khoa học và thực tiễn
- Về mặt khoa học: Công trình cung cấp chuỗi số liệu quan trắc đa thời gian có giá trị khoa học về động thái chất lượng nước của một hệ thống thủy nông phức hợp (vừa lấy nước tự chảy, vừa tiếp nguồn động lực và chịu tải xả thải đa nguồn). Cập nhật và ứng dụng phương pháp đánh giá $\text{WQI}$ theo hướng dẫn kỹ thuật mới tại Quyết định 1460/QĐ-TCMT kết hợp quy chuẩn QCVN 08-MT:2015/BTNMT.
- Về mặt thực tiễn: Cung cấp cơ sở dữ liệu nền tảng cho Công ty TNHH MTV Thủy lợi Liễn Sơn và các cơ quan quản lý môi trường tỉnh Vĩnh Phúc trong việc khoanh vùng kiểm soát nguồn xả thải. Đề xuất quy trình công nghệ xử lý nước thải phân tán ($\text{BASTAF}$ kết hợp bãi lọc ngầm) và tập trung (mương oxy hóa cải tiến) có tính khả thi cao, phù hợp với điều kiện kinh tế - kỹ thuật của địa phương.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế: Số liệu quan trắc thực nghiệm phân tích sâu tập trung chủ yếu vào các tháng mùa khô (tháng 1, 2, 3 của các năm 2018–2020) khi nhu cầu lấy nước đổ ải cao nhất và nguồn nước kiệt nhất; chuỗi số liệu quan trắc mùa mưa mới chỉ được bổ sung trong năm 2020 (tháng 5, 6, 7). Bên cạnh đó, việc ước tính tải lượng xả thải từ các nguồn phân tán nhỏ lẻ, làng nghề tiểu thủ công nghiệp và chăn nuôi nông hộ chủ yếu dựa trên điều tra định ngạch và hệ số phát thải, chưa thể đo đạc lưu lượng dòng chảy liên tục tại từng miệng xả.
- Hướng nghiên cứu tiếp:
- Mở rộng chuỗi giám sát quan trắc liên tục cả mùa khô và mùa mưa qua các năm tiếp theo; lắp đặt các trạm quan trắc tự động tại các vị trí xung yếu (như cống Nguyệt Đức, đập Lạc Ý, cầu Cơ Khí).
- Ứng dụng các mô hình toán thủy lực và chất lượng nước (như Mike 11, Qual2K hoặc Delft3D) để mô phỏng chi tiết quá trình lan truyền, tự làm sạch và dự báo biến động chất lượng nước theo các kịch bản đóng mở cống và vận hành trạm bơm tiếp nguồn.
Giá trị tham khảo
Luận văn là tài liệu tham khảo chuyên ngành hữu ích cho:
- Cơ quan quản lý nhà nước và đơn vị khai thác: Cán bộ quản lý tại Sở Nông nghiệp và PTNT, Sở TN&MT tỉnh Vĩnh Phúc, Công ty TNHH MTV Thủy lợi Liễn Sơn sử dụng tài liệu để xây dựng kế hoạch điều tiết nguồn nước, cấp phép xả thải và quy hoạch các trạm xử lý nước thải sinh hoạt/làng nghề trên địa bàn.
- Giảng viên, học viên và sinh viên: Người học thuộc các ngành Kỹ thuật Tài nguyên Nước, Quản lý Tài nguyên Nước, Kỹ thuật Môi trường, Thủy văn học tại các trường đại học khối kỹ thuật tham khảo phương pháp luận kết hợp giữa điều tra kiểm kê nguồn thải thực địa, phân tích chất lượng nước phòng thí nghiệm và đánh giá chỉ số $\text{WQI}$.
- Đơn vị tư vấn thiết kế môi trường: Các kỹ sư công nghệ môi trường có thể tham khảo sơ đồ dây chuyền công nghệ mương oxy hóa cải tiến và bể $\text{BASTAF}$ kết hợp bãi lọc trồng cây để áp dụng cho các dự án xử lý nước thải sinh hoạt nông thôn, làng nghề thực tế.
Câu hỏi thường gặp
1. Nguồn nước cấp chính cho hệ thống thủy lợi Liễn Sơn được lấy từ đâu và phạm vi phục vụ tưới tiêu gồm những khu vực nào?
Hệ thống lấy nước từ 3 nguồn chính: nguồn nước tự chảy từ sông Phó Đáy qua đập dâng Liễn Sơn ($Q_{\text{tk}} = 17\text{ m}^3/\text{s}$), nước bơm tiếp nguồn từ sông Lô qua trạm bơm Bạch Hạc ($Q = 11,2\text{ m}^3/\text{s}$) và nước bơm từ sông Hồng qua trạm bơm Đại Định ($Q_{\text{tk}} = 11,2\text{ m}^3/\text{s}$). Hệ thống phục vụ cấp nước tưới cho $24.876\text{ ha}$ đất canh tác trên địa bàn 7 huyện, thị, thành phố của tỉnh Vĩnh Phúc, đồng thời cấp nước cho phường Bạch Hạc (Việt Trì, Phú Thọ) và huyện Mê Linh (Hà Nội).
2. Nguồn xả thải nào chiếm khối lượng lớn nhất đổ vào hệ thống thủy lợi Liễn Sơn theo số liệu điều tra?
Nước thải sinh hoạt là nguồn phát sinh lớn nhất với lưu lượng $22.811,18\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$, chiếm $55,17%$ tổng lượng nước thải xả vào hệ thống ($41.349,66\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$), trong đó có tới $17.000\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$ nước thải sinh hoạt chưa qua xử lý được xả thẳng ra môi trường nước. Nguồn phát sinh lớn thứ hai là nước thải từ các khu/cụm công nghiệp với $9.456,75\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$ ($22,87%$).
3. Tác giả đã đề xuất những mô hình công nghệ kỹ thuật cụ thể nào để xử lý nước thải cho các cụm dân cư?
Tác giả đề xuất 2 dây chuyền công nghệ phù hợp với từng phân vùng:
- Đối với khu vực đô thị, thị trấn ven sông: Áp dụng dây chuyền công nghệ mương oxy hóa cải tiến nhằm xử lý tập trung chất hữu cơ và nitơ.
- Đối với khu vực nông thôn: Áp dụng công nghệ bể phản ứng kỵ khí vách ngăn mỏng kết hợp lọc kỵ khí $\text{BASTAF}$ đấu nối tiếp với bãi lọc ngầm trồng cây thủy sinh để xử lý phân tán với chi phí thấp và vận hành đơn giản.
4. Thiết kế mạng lưới quan trắc trong luận văn gồm bao nhiêu điểm đo và thực hiện trong những khoảng thời gian nào?
Mạng lưới gồm 15 vị trí quan trắc cố định (8 điểm trên kênh chính từ LS1 đến LS8 và 7 điểm trên kênh tiêu/sông Phan từ LS9 đến LS15). Tổng cộng có 19 đợt lấy mẫu thực hiện trong 3 năm: năm 2018 (5 đợt vào tháng 1, 2, 3), năm 2019 (5 đợt vào tháng 1, 2, 3) và năm 2020 (9 đợt vào các tháng mùa khô 1, 2, 3 và mùa mưa 5, 6, 7).
5. Vì sao chất lượng nước sông Phan và đoạn cuối kênh chính lại bị suy thoái nghiêm trọng hơn đoạn đầu nguồn?
Đoạn đầu nguồn (đập Liễn Sơn, trạm bơm Bạch Hạc, Đại Định) tiếp nhận trực tiếp nguồn nước lớn từ sông Phó Đáy, sông Lô, sông Hồng có chất lượng tương đối tốt và lưu lượng dồi dào. Ngược lại, sông Phan và đoạn cuối kênh chính (khu vực cống Nguyệt Đức, cầu Cơ Khí, cầu Đất) đóng vai trò là trục tiêu thoát nước của toàn bộ lưu vực trung tâm tỉnh Vĩnh Phúc, trực tiếp tiếp nhận nước thải sinh hoạt của TP. Vĩnh Yên, nước xả từ KCN Khai Quang, các cụm công nghiệp và các làng nghề ô nhiễm (tái chế nhựa Đông Mẫu, làm bún Hòa Loan, chăn nuôi gia súc) trong khi dòng chảy mùa khô bị tù hãm và lòng dẫn bị thu hẹp bởi rác thải, bèo tây và các công trình cản trở tiêu thoát.
Kết luận
Luận văn của tác giả Trịnh Thị Thùy Linh là một công trình nghiên cứu thực nghiệm và đánh giá toàn diện về hiện trạng ô nhiễm nguồn nước trên hệ thống thủy lợi Liễn Sơn giai đoạn 2018–2020. Nghiên cứu đã làm sáng tỏ cơ cấu các nguồn thải phát sinh với tổng lưu lượng xả thải $41.349,66\text{ m}^3/\text{ngày đêm}$, chỉ ra sự suy giảm chất lượng nước mặt nghiêm trọng trên trục sông Phan và các đoạn kênh qua khu dân cư, làng nghề trong mùa kiệt. Trên cơ sở dự báo diễn biến ô nhiễm đến năm 2025, tác giả đã đề xuất đồng bộ các giải pháp quản lý thể chế, cơ chế vận hành điều tiết tiếp nguồn và các mô hình kỹ thuật xử lý nước thải (mương oxy hóa cải tiến, bể $\text{BASTAF}$ kết hợp bãi lọc ngầm) có tính thực tiễn cao, đóng góp thiết thực cho công tác bảo vệ môi trường nước và phát triển bền vững nông nghiệp tại tỉnh Vĩnh Phúc.