Đặt vấn đề Hiện nay, nước thải của nhiều cơ sở sản xuất, các khu công nghiệp, khu đô thị, làng nghề được đổ vào sông, suối gây ô nhiễm nguồn nước, tác hại đến các sinh vật sống dưới nước, đồng thời ảnh hưởng đến việc lấy nước sông dùng cho các mục đích sử dụng khác nhau. Một trong những biện pháp phòng, chống ô nhiễm nguồn nước là cấp phép xả nước thải vào nguồn nước. Nhà nước đã ban hành Nghị định 149/2004/NĐ-CP và Thông tư 02/2005/TT-BTNMT quy định và hướng dẫn việc cấp phép thăm dò, khai thác, sử dụng tài nguyên nước và xả nước thải vào nguồn nước. Do vậy, công tác cấp phép xả nước thải vào nguồn nước đang được Bộ TNMT và các Sở TNMT khẩn trương triển khai thực hiện.
Việc cấp phép xả nước thải vào nguồn nước là loại công việc hoàn toàn mới mẻ ở nước ta. Để thực hiện được công tác cấp phép đó, cần phải có những cơ sở khoa học và thực tiễn xác đáng cùng với các phương pháp và những công cụ thích hợp để đánh giá được khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước trong các điều kiện thực tế về nguồn lực và khả năng quản lý ở các địa phương. Cho đến nay, ở nước ta hầu như còn rất ít các nghiên cứu thuộc lĩnh vực này. Do vậy, việc nghiên cứu đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước, phục vụ công tác cấp phép xả nước thải cần thiết và có ý nghĩa thực tiễn.
Mục tiêu, phạm vi, mức độ và đối tượng nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu của Đề tài là cung cấp cơ sở và tiêu chí để: a) Xác định khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước; b) Đề xuất phương pháp và công cụ đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước nhằm hỗ trợ công tác cấp phép xả nước thải. Phạm vi nghiên cứu: Giới hạn về phạm vi nghiên cứu của Đề tài là đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước sông. Mức độ nghiên cứu: Lý thuyết về sự lan truyền, pha loãng, phân hủy, xáo trộn, khuếch tán chất ô nhiễm trong nguồn nước sông rất rộng, liên quan đến nhiều lĩnh vực và đã được nghiên cứu khá nhiều cả ở trong và ngoài nước. Đề tài này không đi sâu vào việc nghiên cứu phân tích tất cả các cơ sở lý thuyết đó, mà chỉ tập trung vào việc rà sóat các phương pháp tính toán pha loãng, xáo trộn, khuếch tán chất ô nhiễm có trong nước thải vào trong nước sông; xem xét các cơ sở thực tiễn, tiêu chí và căn cứ để đánh giá khả năng tiếp nhận; rà soát các mô hình toán.
Từ đó, Đề tài lựa chọn và kiến nghị áp dụng một số phương pháp, một số mô hình toán thích hợp cho việc đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải của các nguồn nước sông trong các điều kiện phù hợp về trình độ và năng lực quản lý tài nguyên nước ở các địa phương của Việt Nam, phục vụ trực tiếp cho công tác cấp phép xả nước thải vào nguồn nước. File: BC Tong hop Trang 5 / 94 Nghiên cứu đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước Báo cáo Tổng hợp Đối tượng nghiên cứu: Khu vực nghiên cứu được lựa chọn là một đoạn sông thuộc phần hạ lưu sông Thương gần thành phố Bắc Giang. Đọan sông này nhận nước thải chủ yếu từ Nhà máy Phân đạm Hà Bắc. Nguồn nước thải của Nhà máy cùng với đoạn sông nhận nước thải là đối tượng chủ yếu của Đề tài nghiên cứu.
Nội dung nghiên cứu chủ yếu Các nội dung chủ yếu của Đề tài nghiên cứu này gồm: • Xem xét cơ sở và tiêu chí đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước sông trong các trường hợp xáo trộn khác nhau; • Nghiên cứu, lựa chọn, đề xuất phương pháp hợp lý để đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước trong các trường hợp xáo trộn khác nhau; • Rà soát các mô hình toán mô phỏng lan truyền, khuyếch tán chất ô nhiễm; • Thu thập các tài liệu, đánh giá hiện trạng nguồn nước của đoạn sông nghiên cứu; Khảo sát, điều tra, thống kê và đánh giá các nguồn gây ô nhiễm; Đo đạc thuỷ văn, lấy và phân tích các mẫu nước; Phân tích tổng hợp tình hình chất lượng nước của vị trí nghiên cứu; ứng dụng mô hình MIKE 11 mô phỏng lan truyền, khuyếch tán chất ô nhiễm; • Nghiên cứu, đề xuất các phương án xả nước thải cho khu vực nghiên cứu. Các hoạt động nghiên cứu Các hoạt động của Đề tài đã được triển khai thực hiện theo các nội dung nghiên cứu trong Đề cương được phê duyệt. Trước hết, các thông tin về các nghiên cứu ở trong và ngoài nước có liên quan đến các nội dung nghiên cứu của Đề tài đã tổng hợp. Tiếp đến, việc tổ chức các đợt điều tra, khảo sát thực tế khu vực nghiên cứu đã được tiến hành để nắm thông tin về: Đặc điểm đoạn sông nghiên cứu, các nhập lưu, phân lưu lân cận; Các công trình điều tiết trên sông có tác động đến dòng chảy như hệ thống Hồ-Đập Cầu Sơn; Các trạm đo đạc thủy văn như trạm Phủ Lạng Thương, trạm Cầu Sơn; Các điểm xả nước thải xung quanh khu vực; Tình hình sản xuất ở khu vực nghiên cứu và các tác động đến đoạn sông Thương nghiên cứu.
Việc lập kế hoạch, thiết kế đo đạc thủy văn, chất lượng nước đã được thực hiện trên cơ sở kết quả điều tra, khảo sát thực tế cùng với những thông tin khác về điều kiện thủy văn của hệ thống sông Thương. Hai đợt đo thủy văn, lấy mẫu và phân tích nước sông, nước thải đã được triển khai vào tháng 12/2004 và tháng 11/2005. Việc đo đạc thủy văn, lấy mẫu và phân tích chất lượng nước được thực hiện bởi các cơ quan chuyên môn và phòng thí nghiệm có đủ năng lực và kinh nghiệm trong các lĩnh vực này là Trung tâm Nghiên cứu Môi trường thuộc Viện Khí tượng-Thủy văn và Môi trường và Trung tâm Mạng lưới Khí tượng-Thủy văn và Môi trường thuộc Bộ TNMT. Đề tài đã nghiên cứu, tổng hợp và trình bày các yêu cầu về thông tin, tài liệu, tiêu chuẩn cần thiết cho việc đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước sông.
Đó là các Tiêu chuẩn Việt nam quy định về chất lượng nước nguồn nước mặt, chất lượng nước thải và các thông tin cần thiết bao gồm: Mục đích sử dụng của nguồn File: BC Tong hop Trang 6 / 94 Nghiên cứu đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước Báo cáo Tổng hợp nước; Đặc điểm nguồn nước tiếp nhận; Đặc điểm nguồn nước thải; Yếu tố về thời tiết, khí hậu. Đề tài đã tiến hành phân tích các điều kiện xáo trộn thường xảy ra trong thưc tế của nước thải với nước sông. Trên cơ sở đó, Đề tài đã đề xuất các phương pháp đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải trong các điều kiện xáo trộn hoàn toàn và xáo trộn không hoàn toàn với những ví dụ cụ thể để minh họa. Tiếp theo, Đề tài đã tiến hành rà sóat một số mô hình toán điển hình từ đơn giản đến phức tạp và khả năng ứng dụng trong thực tế của những mô hình này để tính toán, phân tích sự lan truyền, khuếch tán chất ô nhiễm; đồng thời chỉ rõ các điều kiện áp dụng, yêu cầu về số liệu đo đạc và những ưu điểm và hạn chế khi áp dụng từng mô hình trong điều kiện thực tế.
Đề tài đã áp dụng mô hình MIKE 11 để đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước cho đọan sông Thương được nghiên cứu với điểm xả chủ yếu là Nhà máy Phân đạm Hà Bắc. Từ kết quả phân tích, đánh giá, mô phỏng diễn biến chất lượng nước khu vực nghiên cứu, Đề tài đã đề xuất các phương án xả, thời gian xả và quy trình xả nước thải thích hợp cho Nhà máy Phân đạm nhằm giảm thiểu mức độ ô nhiễm nguồn nước và tận dụng khả năng pha loãng, tự làm sạch của nguồn nước sông Thương. File: BC Tong hop Trang 7 / 94 Nghiên cứu đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước Báo cáo Tổng hợp 1. CƠ SỞ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG TIẾP NHẬN 1.1 Khái niệm khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước 1.1 Xuất xứ Khái niệm “Khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước” (KNTN) có lẽ có xuất xứ ở đâu đó trong các báo cáo hội thảo, các sách giáo khoa trong và ngoài nước.
Trong các văn bản quy phạm pháp luật của Việt Nam, Luật Tài nguyên nước (1998) có quy định tại Điều 18, Khoản 2 là: “Việc cấp phép xả nước thải vào nguồn nước phải căn cứ vào khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước”. Tuy nhiên, Luật Tài nguyên nước và các văn bản dưới Luật đều không giải thích cụ thể về cụm từ này. Đến nay, vẫn chưa có một định nghĩa chung và thống nhất về khái niệm Khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước.2 Một số khái niệm liên quan Do chưa có một định nghĩa chung và thống nhất về khái niệm Khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước, vì thế chúng ta hãy xem xét một số khái niệm tương tự hoặc có liên quan dưới đây. Luật Bảo vệ Môi trường (2005) có giải thích từ cụm từ “Sức chịu tải của môi trường” là giới hạn cho phép mà môi trường có thể tiếp nhận và hấp thụ các chất gây ô nhiễm.
Từ điển Thuật ngữ kỹ thuật chuyên ngành thủy lợi Anh –Việt (Nhà Xuất bản Xây dựng, Hà Nội, 2002) [3] có giải thích một số khái niệm sau: - Khả năng tiếp nhận (Acceptance Capacity) (tại trang 975) là: Lượng chất gây ô nhiễm mà một nguồn nước/thủy vực có thể chấp nhận mà độ ô nhiễm không vượt quá một mức nhất định; - Sự đồng hóa (Assimilation) (tại trang 976) là: Khả năng tự làm sạch của một nguồn nước/thủy vực khỏi các chất gây ô nhiễm; - Khả năng đồng hóa (Assimilative Capacity) (tại trang 961) là lượng các các chất gây ô nhiễm mà một thủy vực/nguồn nước hay một vùng đất có thể hấp thụ và trung hòa trước khi chúng bắt đầu gây ra sự suy giảm đáng kể tính đa dạng sinh học và/hoặc chất lượng môi trường. Trong các sách giáo khoa về môi trường, khái niệm khả năng tiếp nhận nước thải gắn liền với sự đồng hóa hay khả năng tự làm sạch của nguồn nước.
