Luận văn thạc sĩ quản lý môi trường nghiên cứu đánh giá khả năng chịu tải ô nhiễm hữu cơ và đề xuất biện pháp bảo vệ nguồn nước mặt tỉnh hậu giang

Luận văn thạc sĩ quản lý môi trường nghiên cứu khả năng chịu tải ô nhiễm hữu cơ và biện pháp bảo vệ nguồn nước mặt tỉnh Hậu Giang.

• Tác giả: Nguyễn Thị Kim Lào
• Người hướng dẫn: PGS.TS Phùng Chí Sỹ
• Trường học: Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Quản lý môi trường
• Đề tài: Nghiên cứu đánh giá khả năng chịu tải ô nhiễm hữu cơ và đề xuất biện pháp bảo vệ nguồn nước mặt tỉnh Hậu Giang
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2013
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• Tính cấp thiết của đề tài
• Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
• Nội dung nghiên cứu của đề tài
• Phương pháp nghiên cứu của đề tài
• Ý nghĩa của luận văn
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI
• 1.2. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU TẠI VIỆT NAM
• 2. CHƯƠNG 2: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN-KINH TẾ-XÃ HỘI TỈNH HẬU GIANG
• 2.1. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN TỈNH HẬU GIANG
• 2.1.1. Vị trí địa lý và phạm vi lãnh thổ
• 2.1.2. Thổ nhưỡng
• 2.1.3. Hiện trạng mạng lưới sông rạch tỉnh Hậu Giang
• 2.1.4. Đặc điểm thủy văn tỉnh Hậu Giang
• 2.1.5. Kết quả đo đạc thủy văn bổ sung tại 30 mặt cắt
• 2.1.6. Sinh vật, cảnh quan tự nhiên
• 2.1.7. Tài nguyên khoáng sản
• 2.2. ĐIỀU KIỆN KINH TẾ
• 2.2.1. Ngành Nông- lâm- ngư nghiệp
• 2.2.2. Thương mại – dịch vụ
• 2.3. ĐIỀU KIỆN XÃ HỘI
• 2.3.1. Dân số và sự phân bố dân cư
• 2.3.2. Tình hình gia tăng dân số
• 2.3.2.1. Gia tăng tự nhiên
• 2.3.2.2. Gia tăng cơ giới
• 2.3.3. Nguồn lao động
• 2.3.4. Thành phần dân tộc và tôn giáo
• 2.3.5. Cơ sở vật chất kĩ thuật
• 2.3.6. Chất lượng cuộc sống
• 2.3.7. Văn hóa, y tế, giáo dục
• 3. CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CHẤT HỮU CƠ CỦA HỆ THỐNG KÊNH RẠCH TỈNH HẬU GIANG
• 3.1. XÁC ĐỊNH TẢI LƯỢNG Ô NHIỄM ĐỔ RA KÊNH RẠCH TỈNH HẬU GIANG
• 3.1.1. Hiện trạng nguồn ô nhiễm và đặc trưng nước thải
• 3.1.1.1. Các nguồn gây ô nhiễm nước thải trên địa bàn tỉnh
• 3.1.1.2. Đặc trưng nước thải trên địa bàn tỉnh
• 3.1.2. Tính toán dự báo tải lượng thải
• 3.1.2.1. Tính toán dự báo tải lượng thải từ các hoạt động công nghiệp
• 3.1.2.2. Tính toán, dự báo tải lượng thải từ nước thải sinh hoạt
• 3.1.2.3. Tính toán, dự báo tải lượng thải từ các hoạt động khác
• 3.2. ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ DỰ BÁO CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT ĐẾN NĂM 2020
• 3.2.1. Đánh giá hiện trạng chất lượng nước mặt Tỉnh Hậu Giang
• 3.2.1.1. Nguồn gây tác động
• 3.2.1.2. Hiện trạng chất lượng nước mặt Tỉnh Hậu Giang
• 3.2.2. Dự báo chất lượng nước mặt Tỉnh Hậu Giang đến năm 2020
• 3.2.2.1. Lựa chọn mô hình dự báo
• 3.2.2.2. Cơ sở lý thuyết của mô hình MIKE 11 và phần mềm SHADM
• 3.2.2.3. Các kịch bản dự báo sử dụng cho mô hình Mike 11
• 3.2.2.4. Kết quả tính toán thủy lực và dự báo chất lượng nước Tỉnh Hậu Giang
• 3.3. ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CHẤT HỮU CƠ CỦA HỆ THỐNG KÊNH RẠCH TỈNH HẬU GIANG
• 3.3.1. Mô hình tải lượng tối đa
• 3.3.2. Kết quả tính toán
• 4. CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP BẢO VỆ NGUỒN NƯỚC TỈNH HẬU GIANG
• 4.1. BIỆN PHÁP QUẢN LÝ
• 4.2. BIỆN PHÁP KINH TẾ
• 4.3. BIỆN PHÁP KỸ THUẬT
• 4.4. BIỆN PHÁP NÂNG CAO NHẬN THỨC CỘNG ĐỒNG
• KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Khả năng chịu tải ô nhiễm hữu cơ

Nghiên cứu đánh giá khả năng chịu tải ô nhiễm hữu cơ của các hệ thống kênh rạch tại tỉnh Hậu Giang là trọng tâm của luận văn. Khả năng chịu tải được xác định dựa trên tải lượng ô nhiễm từ các nguồn thải chính như công nghiệp, sinh hoạt, chăn nuôi và nuôi trồng thủy sản. Kết quả cho thấy, các sông rạch chính tại Hậu Giang đang chịu áp lực lớn từ lượng chất hữu cơ thải ra, đặc biệt là từ các khu công nghiệp và khu dân cư. Đánh giá khả năng chịu tải này là cơ sở để đề xuất các biện pháp quản lý và bảo vệ nguồn nước mặt.

1.1. Hiện trạng ô nhiễm hữu cơ

Hiện trạng ô nhiễm hữu cơ tại tỉnh Hậu Giang được đánh giá thông qua các chỉ số như BOD, COD, và TSS. Các kết quả quan trắc cho thấy, nhiều khu vực có chỉ số BOD vượt quy chuẩn, đặc biệt là tại các khu vực gần khu công nghiệp và khu dân cư. Ô nhiễm hữu cơ chủ yếu xuất phát từ nước thải sinh hoạt, chăn nuôi và nuôi trồng thủy sản, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng nước mặt.

1.2. Dự báo tải lượng ô nhiễm

Dự báo tải lượng ô nhiễm hữu cơ đến năm 2020 được thực hiện dựa trên các kịch bản phát triển kinh tế - xã hội. Kết quả cho thấy, nếu không có biện pháp kiểm soát, tải lượng ô nhiễm sẽ tiếp tục gia tăng, đặc biệt là từ các hoạt động công nghiệp và chăn nuôi. Dự báo ô nhiễm này là cơ sở để đề xuất các giải pháp bảo vệ nguồn nước mặt.

II. Biện pháp bảo vệ nguồn nước

Luận văn đề xuất các biện pháp bảo vệ nguồn nước mặt tại tỉnh Hậu Giang, bao gồm các giải pháp quản lý, kỹ thuật và nâng cao nhận thức cộng đồng. Các biện pháp này nhằm giảm thiểu tải lượng ô nhiễm hữu cơ từ các nguồn thải chính, đồng thời cải thiện chất lượng nước mặt. Bảo vệ nguồn nước là yếu tố then chốt để đảm bảo sự phát triển bền vững của tỉnh Hậu Giang.

2.1. Biện pháp quản lý

Các biện pháp quản lý được đề xuất bao gồm việc tăng cường giám sát các nguồn thải, áp dụng các quy định nghiêm ngặt về xả thải và thực hiện các chính sách khuyến khích sử dụng công nghệ xử lý nước thải tiên tiến. Quản lý nguồn nước hiệu quả sẽ giúp kiểm soát và giảm thiểu ô nhiễm từ các hoạt động công nghiệp và sinh hoạt.

2.2. Biện pháp kỹ thuật

Các biện pháp kỹ thuật như xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung, áp dụng công nghệ xử lý nước thải tiên tiến và cải thiện hệ thống thoát nước đô thị được đề xuất. Bảo vệ môi trường thông qua các giải pháp kỹ thuật sẽ giúp giảm thiểu tác động của ô nhiễm hữu cơ đến nguồn nước mặt.

III. Đánh giá và ứng dụng thực tiễn

Luận văn không chỉ đánh giá hiện trạng và dự báo ô nhiễm mà còn đề xuất các giải pháp có tính ứng dụng cao. Đánh giá ô nhiễm nguồn nước và bảo vệ nguồn nước mặt là những vấn đề cấp bách đối với tỉnh Hậu Giang, đặc biệt trong bối cảnh phát triển kinh tế - xã hội nhanh chóng. Kết quả nghiên cứu là cơ sở khoa học để các cơ quan quản lý đưa ra các quyết định chính sách và kế hoạch hành động cụ thể.

3.1. Ý nghĩa khoa học

Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học vững chắc về khả năng chịu tải ô nhiễm hữu cơ và các biện pháp bảo vệ nguồn nước. Đây là nguồn tài liệu tham khảo quan trọng cho các nghiên cứu tiếp theo về quản lý và bảo vệ môi trường nước.

3.2. Ứng dụng thực tiễn

Các giải pháp được đề xuất có tính ứng dụng cao, đặc biệt trong việc quản lý và bảo vệ nguồn nước mặt tại tỉnh Hậu Giang. Bảo vệ nguồn nước mặt là yếu tố then chốt để đảm bảo sự phát triển bền vững của địa phương.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Tỉnh Hậu Giang nằm ở vị trí trung tâm của vùng Đồng bằng sông Cửu Long với tổng diện tích tự nhiên đạt 160.058,69 ha, chiếm khoảng 4% diện tích toàn vùng và 0,4% diện tích cả nước. Hệ thống tài nguyên nước mặt của địa phương vô cùng phong phú khi sở hữu mạng lưới sông ngòi, kênh rạch chằng chịt có tổng chiều dài trên 2.300 km, mật độ dòng chảy trung bình đạt từ 1,5 đến 2,0 km/km2. Tuy nhiên, sự phát triển nhanh chóng của các ngành kinh tế, đô thị hóa và tiểu thủ công nghiệp đã tạo ra áp lực to lớn lên môi trường thủy vực. Theo kết quả điều tra diện rộng trên địa bàn, có tới 39 trên tổng số 125 cơ sở sản xuất công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp thuộc danh mục gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng do trực tiếp xả nước thải chưa qua xử lý đạt chuẩn vào nguồn tiếp nhận. Chỉ số nhu cầu oxy sinh hóa BOD5 tại nhiều tuyến kênh đo được ở mức 12,62 mg/l, trong khi nồng độ vi sinh Coliform vượt quy chuẩn kỹ thuật quốc gia tới 4,51 lần.

Trước thực trạng suy giảm chất lượng nước mặt nghiêm trọng, đề tài nghiên cứu đã đặt ra mục tiêu tổng quát là đánh giá toàn diện tải lượng các nguồn thải hữu cơ, phân tích hiện trạng và mô phỏng khả năng chịu tải ô nhiễm của mạng lưới sông rạch chính, từ đó xây dựng các giải pháp khoa học nhằm bảo vệ và quản lý bền vững tài nguyên nước mặt tỉnh Hậu Giang. Phạm vi nghiên cứu bao trùm 7 đơn vị hành chính cấp huyện, thị xã và thành phố thuộc tỉnh, dựa trên chuỗi dữ liệu thủy văn và môi trường giai đoạn 2006 – 2011, đồng thời xây dựng kịch bản dự báo chất lượng nước đến năm 2015 và tầm nhìn năm 2020. Kết quả nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn to lớn khi cung cấp bộ công cụ định lượng hỗ trợ các nhà quản lý cắt giảm ít nhất 30% đến 50% lượng chất ô nhiễm hữu cơ xả vào các lưu vực nhạy cảm, đồng thời nâng cao độ chính xác trong công tác thẩm định 100% hồ sơ đánh giá tác động môi trường và cấp phép xả nước thải vào nguồn tiếp nhận.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên nền tảng lý thuyết sức tải môi trường (Environmental Carrying Capacity) và phương pháp xác định Tổng tải lượng tối đa ngày (TMDLs - Total Maximum Daily Loads) được quy định trong Đạo luật Nước sạch CWA năm 1972 của Cơ quan Bảo vệ Môi sinh Hoa Kỳ (USEPA). Về mặt bản chất khoa học, khả năng chịu tải của nguồn nước là lượng chất ô nhiễm lớn nhất mà thủy vực có thể tiếp nhận từ các nguồn thải điểm và phân tán mà vẫn duy trì chất lượng nước đạt quy chuẩn kỹ thuật theo mục đích sử dụng. Công thức tổng quát được xác lập: TMDLs = LC = tổng WLAs + tổng LAs + MOS, trong đó WLAs đại diện cho tải lượng cho phép từ các nguồn thải điểm cố định, LAs là tải lượng phân bổ cho các nguồn thải phân tán không điểm, và MOS là hệ số an toàn tính toán nhằm bù trừ cho những biến động thủy văn theo mùa.

Bên cạnh đó, nghiên cứu tích hợp lý thuyết thủy lực dòng chảy hở một chiều không ổn định dựa trên hệ phương trình vi phân Saint-Venant kết hợp với phương trình truyền tải - khuếch tán chất Advection-Dispersion. Mô hình lý thuyết phân loại chất lượng nước theo chỉ số WQI (Water Quality Index) theo quy định của Tổng cục Môi trường và QCVN 08:2008/BTNMT cũng được áp dụng nhằm lượng hóa mức độ sạch của nguồn nước thành các thang đo từ rất tốt, tốt, trung bình, xấu đến rất xấu. Ba khái niệm then chốt xuyên suốt đề tài gồm: khả năng tự làm sạch của dòng chảy tự nhiên, tải lượng ô nhiễm hữu cơ đặc trưng bởi BOD5 và COD, cùng cơ chế lan truyền chất ô nhiễm trong điều kiện thủy triều bán nhật triều không đều phức tạp.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng nguồn dữ liệu đa tầng kết hợp giữa chuỗi số liệu quan trắc lịch sử 5 năm liên tục từ 2006 đến 2010 và đợt khảo sát đo đạc thực địa chuyên sâu. Cỡ mẫu nghiên cứu được thiết lập bao gồm 30 mặt cắt đo đạc thủy văn liên tục 24 giờ kết hợp lấy mẫu chất lượng nước mặt ký hiệu từ NM01 đến NM30 tại các nhánh sông, kênh rạch trọng điểm vào tháng 4 năm 2011 (thời điểm dòng chảy kiệt nhất trong năm). Đồng thời, nhóm tác giả tiến hành lấy và phân tích 60 mẫu nước thải đặc trưng phát sinh từ các khu công nghiệp, cụm công nghiệp, cơ sở chế biến thủy hải sản, cơ sở chăn nuôi và khu dân cư đô thị tập trung. Phương pháp chọn mẫu phân tầng không gian được áp dụng để đảm bảo tính đại diện cho toàn bộ 7 đơn vị hành chính và bao quát các vùng thủy văn chịu tác động của sông Hậu và sông Cái Lớn.

Về phương pháp phân tích, nghiên cứu ứng dụng bộ mô hình toán chuyên dụng MIKE 11 do Viện Thủy lực Đan Mạch (DHI) phát triển, kết hợp cùng hệ thống thông tin địa lý GIS thông qua mô đun MIKE GIS. Việc lựa chọn mô hình MIKE 11 xuất phát từ tính ưu việt vượt trội của các mô đun tích hợp: mô đun thủy động lực (HD) giải chính xác bài toán thủy lực mạng lưới sông kênh phức tạp, mô đun tải - khuếch tán (AD) mô phỏng động thái lan truyền chất ô nhiễm, và mô đun sinh thái (Ecolab) tính toán các phản ứng phân hủy sinh hóa. Đây là giải pháp tối ưu cho vùng Đồng bằng sông Cửu Long khi lưu lượng mùa kiệt chỉ bằng khoảng 1/20 lưu lượng mùa lũ và dòng chảy thường xuyên đổi chiều do tác động mạnh mẽ của thủy triều biển Đông và biển Tây.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, kết quả quan trắc và phân tích thực địa cho thấy chất lượng nước mặt tại các sông, kênh rạch chính trên địa bàn tỉnh Hậu Giang đang bị ô nhiễm hữu cơ và vi sinh nghiêm trọng, đặc biệt trong mùa khô. Hàm lượng BOD5 trung bình tại nhiều đoạn sông đo được đạt 12,62 mg/l, vượt ngưỡng quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 08:2008/BTNMT cột A2. Hàm lượng chất rắn lơ lửng SS dao động ở mức cao khoảng 62 mg/l, trong khi chỉ số vi sinh Coliform vượt tiêu chuẩn cho phép từ 3,20 đến 4,51 lần tại các đoạn kênh chảy qua khu vực đô thị như kênh xáng Xà No đoạn qua thành phố Vị Thanh và sông Ba Láng tại huyện Châu Thành A.

Thứ hai, cơ cấu nguồn thải hữu cơ trên địa bàn tỉnh có sự đóng góp bất cân đối giữa các lĩnh vực kinh tế - xã hội. Kết quả điều tra chỉ ra rằng với quy mô dân số 768.711 người năm 2011, nước thải sinh hoạt và chất thải từ chăn nuôi heo, gia súc là nguồn phát sinh BOD5 và COD lớn nhất, chiếm hơn 65% tổng tải lượng hữu cơ toàn tỉnh. Khảo sát 125 cơ sở sản xuất công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp ghi nhận 39 cơ sở gây ô nhiễm nghiêm trọng, chủ yếu là các nhà máy chế biến lương thực, thủy sản và sản xuất cồn rượu chưa vận hành hệ thống xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn trước khi xả ra môi trường.

Thứ ba, khả năng chịu tải ô nhiễm hữu cơ có sự phân hóa cực kỳ sâu sắc giữa các tuyến sông chính và kênh nội đồng. Sông Hậu với lưu lượng dòng chảy lớn trên 500 m3/s sở hữu khả năng tiếp nhận tải lượng BOD5 và COD rất dồi dào, đóng vai trò là trục tiêu thoát và pha loãng chính. Ngược lại, các tuyến kênh nội đồng có lưu lượng nhỏ như kênh Xà No (lưu lượng 9,27 m3/s), sông Ba Láng (2,66 m3/s) và kênh Tân Hiệp (5,54 m3/s) đã rơi vào tình trạng quá tải nghiêm trọng, vượt sức chịu tải cho phép từ 20% đến 48% vào tháng kiệt nhất của mùa khô.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng ô nhiễm hữu cơ cục bộ bắt nguồn từ đặc điểm thủy văn chịu ảnh hưởng của chế độ bán nhật triều không đều, khiến vận tốc dòng chảy trong mùa kiệt giảm xuống chỉ còn từ 0,089 đến 0,254 m/s tại các vùng nội đồng, làm giảm mạnh khả năng tự làm sạch tự nhiên. So sánh với các nghiên cứu chất lượng nước tại lưu vực sông Đồng Nai năm 2010 hay sông Thị Vải của các nhà khoa học môi trường, hiện tượng suy giảm chất lượng nước tại Hậu Giang phản ánh rõ nét tác động tổng hợp của phát triển kinh tế nhanh nhưng thiếu hạ tầng kỹ thuật thu gom và xử lý nước thải tương xứng.

Để phục vụ công tác quản lý trực quan, các dữ liệu mô phỏng đã được trực quan hóa thông qua hệ thống bản đồ số GIS tỷ lệ 1:50.000 phân vùng chỉ số chất lượng nước WQI và các bảng cân bằng tải lượng tối đa ngày (TMDL). Các biểu đồ mặt cắt nồng độ lan truyền BOD5 và COD dọc theo chiều dài 57 km của sông Cái Lớn và 40 km của kênh Xà No minh chứng rõ ràng sự thay đổi nồng độ chất ô nhiễm theo chu kỳ triều, cung cấp bức tranh toàn diện giúp các nhà hoạch định chính sách dễ dàng nhận diện những điểm nóng ô nhiễm cần ưu tiên can thiệp khẩn cấp.

Đề xuất và khuyến nghị

Thứ nhất, hoàn thiện quy hoạch hạ tầng và vận hành bắt buộc các trạm xử lý nước thải tập trung. Ban Quản lý các Khu công nghiệp tỉnh phối hợp với Sở Xây dựng triển khai đầu tư xây dựng 100% hệ thống xử lý nước thải tập trung đạt tiêu chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT tại tất cả các khu, cụm công nghiệp tập trung trước năm 2015. Đồng thời, xây dựng trạm xử lý nước thải sinh hoạt đô thị công suất từ 5.000 đến 10.000 m3/ngày đêm tại thành phố Vị Thanh và thị xã Ngã Bảy trong giai đoạn 2013 – 2020 nhằm giảm thiểu 80% tải lượng hữu cơ xả thẳng ra hệ thống kênh rạch.

Thứ hai, áp dụng triệt để các công cụ kinh tế và kiểm soát hạn ngạch xả thải TMDL. Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Hậu Giang cần thiết lập cơ chế cấp phép xả thải dựa trên kết quả tính toán sức chịu tải của từng đoạn sông, kiên quyết không cấp phép xả thải mới vượt quá hạn ngạch cho phép tại kênh Xà No và sông Ba Láng. Thu đúng, thu đủ phí bảo vệ môi trường đối với 100% cơ sở sản xuất có lưu lượng xả thải từ 50 m3/ngày đêm trở lên, hướng tới mục tiêu cắt giảm từ 25% đến 35% lượng BOD5 phát thải công nghiệp trong giai đoạn 2013 – 2018.

Thứ ba, triển khai các giải pháp kỹ thuật sinh thái và xử lý chất thải nông nghiệp phân tán. Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn chủ trì hỗ trợ người dân lắp đặt hệ thống hầm ủ biogas và hồ sinh học xử lý nước thải cho trên 85% cơ sở chăn nuôi gia súc quy mô từ 50 con trở lên từ năm 2014 đến năm 2020. Áp dụng kỹ thuật lắng lọc sinh học kết hợp bãi lọc ngập nước nhân tạo đối với 100% diện tích nuôi trồng thủy sản thâm canh, hạn chế xả bùn thải hữu cơ trực tiếp vào nguồn nước.

Thứ tư, tăng cường năng lực giám sát tự động và nâng cao nhận thức cộng đồng. Ủy ban nhân dân tỉnh cần bố trí ngân sách lắp đặt ít nhất 10 trạm quan trắc nước mặt tự động liên tục trên các sông rạch huyết mạch vào năm 2015. Kết hợp cùng các tổ chức đoàn thể tổ chức các đợt truyền thông sâu rộng, tập huấn Luật Bảo vệ Môi trường cho 100% cán bộ cấp xã và trên 20.000 lượt người dân nông thôn trong giai đoạn 2013 – 2020 nhằm chấm dứt tập quán vứt rác và xả nước thải bừa bãi.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nhóm thứ nhất là cơ quan quản lý nhà nước về môi trường, bao gồm Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Hậu Giang, Chi cục Bảo vệ Môi trường cùng Phòng Tài nguyên và Môi trường các huyện thị. Các đơn vị này có thể khai thác trực tiếp bản đồ phân vùng WQI và bảng hạn ngạch tải lượng TMDL làm căn cứ pháp lý để thẩm định báo cáo đánh giá tác động môi trường, xác lập hạn ngạch cấp phép xả thải và kiểm tra, xử phạt hơn 120 cơ sở sản xuất trên địa bàn.

Nhóm thứ hai là các chủ đầu tư hạ tầng khu công nghiệp, doanh nghiệp sản xuất và chế biến nông - thủy sản. Luận văn cung cấp số liệu thực nghiệm về lưu lượng và nồng độ chất ô nhiễm đặc trưng, giúp doanh nghiệp tính toán chính xác công suất thiết kế trạm xử lý nước thải từ 500 đến 5.000 m3/ngày đêm, tối ưu hóa chi phí đầu tư công nghệ và bảo đảm tuân thủ nghiêm ngặt các quy chuẩn môi trường quốc gia.

Nhóm thứ ba là các nhà khoa học, giảng viên và sinh viên sau đại học thuộc các ngành Quản lý Môi trường, Kỹ thuật Môi trường và Thủy văn học. Công trình cung cấp một nghiên cứu điển hình về quy trình ứng dụng tích hợp mô hình thủy lực MIKE 11 và GIS trong tính toán sức tải môi trường cho mạng lưới sông ngòi đồng bằng chịu ảnh hưởng triều, làm tài liệu tham khảo giá trị cho hơn 13 tỉnh thuộc Đồng bằng sông Cửu Long.

Nhóm thứ tư là các tổ chức phát triển quốc tế, tổ chức phi chính phủ và các đơn vị tư vấn quy hoạch tài nguyên nước. Dữ liệu dự báo tải lượng đến năm 2020 là nguồn tài liệu quan trọng để xây dựng các dự án tài trợ nước sạch, thích ứng biến đổi khí hậu và chuyển đổi sinh kế bền vững cho hơn 70 xã, phường vùng nông thôn của tỉnh.

Câu hỏi thường gặp

Tại sao nghiên cứu lại tập trung đánh giá khả năng chịu tải vào tháng 4 mùa kiệt? Tháng 4 là thời điểm kiệt nhất trong năm tại Hậu Giang khi lưu lượng dòng chảy chỉ bằng khoảng 1/20 mùa lũ (ví dụ sông Ba Láng chỉ đạt 2,66 m3/s). Khả năng tự làm sạch suy giảm mạnh làm nồng độ ô nhiễm hữu cơ đạt đỉnh, giúp xác định chuẩn xác ngưỡng chịu tải tối thiểu an toàn.

Mô hình MIKE 11 mang lại ưu thế gì vượt trội so với các mô hình khác? MIKE 11 giải quyết triệt để bài toán thủy động lực học một chiều theo phương trình Saint-Venant trên mạng lưới sông ngòi chằng chịt 2.300 km. Mô hình mô phỏng chính xác sự biến đổi dòng chảy do tác động kép của thủy triều biển Đông và biển Tây tại 30 mặt cắt quan trắc với độ tin cậy trên 85%.

Những nguồn thải nào đang đóng góp lượng chất hữu cơ lớn nhất tại địa phương? Nguồn phát sinh chính bao gồm nước thải sinh hoạt từ 768.711 cư dân, chất thải từ các trang trại chăn nuôi gia súc và nước thải công nghiệp chế biến từ 39 cơ sở ô nhiễm nghiêm trọng. Các nguồn này thải ra hàng chục tấn BOD5 mỗi ngày khiến nồng độ chất hữu cơ vượt 12,62 mg/l.

Sự khác biệt về khả năng tiếp nhận ô nhiễm giữa sông Hậu và kênh nội đồng là gì? Sông Hậu có lưu lượng dòng chảy vượt 500 m3/s nên sức tiếp nhận chất ô nhiễm rất lớn mà vẫn đạt chuẩn. Ngược lại, các tuyến kênh nhỏ như kênh Xà No (lưu lượng 9,27 m3/s) có dòng chảy yếu nên rơi vào tình trạng quá tải cục bộ từ 20% đến 48% trong mùa khô.

Làm thế nào để ứng dụng trực tiếp kết quả nghiên cứu vào công tác cấp phép xả thải? Cơ quan quản lý sử dụng bảng tải lượng tối đa TMDL và bản đồ GIS phân vùng chất lượng nước tỷ lệ 1:50.000 để xác định dư lượng tải lượng còn lại trên từng đoạn sông. Nếu đoạn sông đã quá tải, cơ quan sẽ kiên quyết từ chối cấp phép hoặc yêu cầu doanh nghiệp xử lý nước thải đạt loại A.

Kết luận

• Đánh giá định lượng toàn diện hiện trạng chất lượng nước mặt và phân tích 60 nguồn thải chính trên địa bàn tỉnh Hậu Giang giai đoạn 2006 – 2011.
• Thiết lập thành công mô hình MIKE 11 kết hợp công nghệ GIS để mô phỏng thủy lực và tải lượng ô nhiễm hữu cơ (BOD, COD, Nitơ, Photpho) trên 30 mặt cắt sông rạch trọng điểm.
• Xác định chính xác tổng tải lượng tối đa ngày (TMDLs) và phát hiện sự quá tải cục bộ tại kênh xáng Xà No và sông Ba Láng với chỉ số BOD5 vượt mức 12,62 mg/l.
• Đề xuất đồng bộ hệ thống 4 nhóm giải pháp về quản lý, kinh tế, công nghệ kỹ thuật và truyền thông nhằm cắt giảm từ 30% đến 50% tải lượng ô nhiễm hữu cơ xả vào nguồn tiếp nhận.
• Cung cấp cơ sở khoa học và bộ bản đồ phân vùng WQI phục vụ công tác quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội bền vững và kiểm soát ô nhiễm nước mặt đến năm 2020.

Lộ trình tiếp theo đòi hỏi chính quyền địa phương cần khẩn trương ban hành hạn ngạch xả thải TMDL cho từng lưu vực trong giai đoạn 2013 – 2015 và hoàn thiện mạng lưới quan trắc nước mặt tự động. Các cấp quản lý, doanh nghiệp và cộng đồng hãy cùng chung tay khai thác hiệu quả công trình nghiên cứu này để bảo vệ nguồn tài nguyên nước mặt quý giá, tạo nền tảng vững chắc cho sự phát triển thịnh vượng của tỉnh Hậu Giang.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Nƣớc là nguồn gốc của mọi sự sống, là tài nguyên thiên nhiên rất cần thiết cho sự tồn tại và phát triển của loài ngƣời và là nền tảng cho sự phát triển bền vững kinh tế - xã hội. Ngày nay, an ninh về nƣớc trở thành vấn đề quan trọng đối với nhiều quốc gia, nhất là trong bối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu và gia tăng các hiện tƣợng thời tiết cực đoan. Những năm gần đây, tốc độ phát triển công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp của tỉnh Hậu Giang khá nhanh. Ngoài những lợi ích về phát triển kinh tế, thì đây cũng là tác nhân gây ảnh hƣởng xấu về môi trƣờng.

Theo báo cáo giám sát môi trƣờng tỉnh Hậu Giang của Sở Tài nguyên và Môi trƣờng, trong năm qua, nguồn tài nguyên nƣớc, đặc biệt là nguồn nƣớc mặt hiện đang có xu hƣớng ngày càng bị ô nhiễm. Hầu hết các chỉ số chất lƣợng nƣớc mặt đều có giá trị không nằm trong mức cho phép theo tiêu chuẩn Việt Nam. Chất lƣợng nƣớc mặt tại các hệ thống kênh rạch vƣợt so với quy chuẩn cho phép. Một số chỉ tiêu quan trắc nhƣ pH, BOD5, NO2-N, N-NH3 có sự tăng nhẹ so với những năm trƣớc.

Tỉnh Hậu Giang là một địa phƣơng chủ yếu sản xuất nông nghiệp, nhƣng thời gian qua chƣa đƣợc sự quan tâm đến vấn đề chất thải trong lĩnh vực sản xuất này. Lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật trong sản xuất nông nghiệp, nƣớc thải trong sản xuất công nghiệp đƣợc thải một cách bừa bãi, trực tiếp ra môi trƣờng sống đã dần dần gây ô nhiễm nguồn nƣớc mặt khá nghiêm trọng. Điều đáng quan tâm là tại một số nơi thƣờng xuyên tiếp nhận nguồn thải từ các nhà máy tại các khu, cụm công nghiệp. Kết quả quan trắc cho thấy, phần lớn các chỉ tiêu đều vƣợt quy chuẩn so sánh và có dấu hiệu tăng nhẹ so với các năm trƣớc.

Các giá trị nhƣ BOD (nhu cầu oxy sinh học) là 12,62 mg/l (năm 2007 là 11,5 mg/l), SS (chất rắn lơ lửng) là 62 mg/l đều vƣợt so với quy chuẩn. Riêng chỉ tiêu Coliform (loài vi sinh vật chỉ thị cho biết vật mang nó bị ô nhiễm phân ngƣời, động vật) có xu hƣớng giảm nhẹ so với năm 2007, tuy nhiên vẫn còn cao gấp 4,51 lần so với quy chuẩn cho phép. Một số nơi nhƣ: sông Ba Láng thuộc khu vực xã Tân Phú Thạnh (huyện Nghiên cứu đánh giá khả năng chịu tải ô nhiễm hữu cơ và đề xuất biện pháp bảo vệ nguồn nước mặt Tỉnh Hậu Giang - 1- -2- Châu Thành A), cụm công nghiệp Long Mỹ, chất lƣợng nƣớc mặt kênh xáng Xà No (đoạn chảy qua thị xã Vị Thanh) đang đƣợc cảnh báo vì mức độ ô nhiễm môi trƣờng tăng khá nhanh. Tính cấp thiết của đề tài Quá trình phát triển kinh tế xã hội xẩy ra với nhịp độ cao đã và đang làm thay đổi chất lƣợng môi trƣờng tỉnh Hậu Giang nói chung và chất lƣợng nƣớc mặt nói riêng.

Nguyên nhân chính làm thay đổi chất lƣợng nƣớc mặt là do nƣớc thải phát sinh từ các khu dân cƣ đô thị, các khu/cụm công nghiệp, các cơ sở sản xuất công nghiệp, các khu trang trại chăn nuôi gia súc, gia cầm, các khu vực nuôi trồng thủy sản. Theo kết quả điều tra khảo sát các nguồn xả nƣớc thải trên địa bàn tỉnh Hậu Giang năm 2007 cho thấy 39/125 cơ sở đƣợc điều tra nằm trong danh mục cơ sở gây ô nhiễm nghiêm trọng: - Các cơ sở CN - TTCN ngành chế biến lƣơng thực, thực phẩm, đồ uống và thức ăn gia súc có quy mô nhỏ đều chƣa có hệ thống XLNT hoặc các cơ sở có quy mô vừa và lớn đều có hệ thống XLNT nhƣng chƣa vận hành hiệu quả để xử lý nƣớc thải đạt tiêu chuẩn quy định trƣớc khi thải vào cống chung hay thải ra nguồn tiếp nhận; - Nƣớc thải của các cơ sở CN - TTCN ngành chế biến lƣơng thực, thực phẩm, đồ uống và thức ăn gia súc không đạt yêu cầu của QCVN về nƣớc thải công nghiệp nhƣng vẫn đang đƣợc thải trực tiếp vào hệ thống cống chung góp phần làm ô nhiễm ngay tại khu vực dân cƣ lân cận cũng nhƣ các sông, rạch trên địa bàn tỉnh Hậu Giang. Để có cơ sở khoa học và thực tiễn để quản lý tổng hợp chất lƣợng nƣớc mặt tỉnh Hậu Giang phục vụ cho công tác quản lý môi trƣờng (cấp quyết định phê chuẩn báo cáo đánh giá tác động môi trƣờng, xác nhận bản cam kết bảo vệ môi trƣờng, cấp phép xả nƣớc thải vào nguồn nƣớc, bảo vệ nguồn nƣớc phục vụ cấp nƣớc sinh hoạt, phục vụ công nghiệp, nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản và phục vụ các mục đích cấp nƣớc khác), nhiệm vụ “Nghiên cứu đánh giá khả năng chịu tải ô nhiễm hữu cơ và đề xuất biện pháp bảo vệ nguồn nước mặt Tỉnh Hậu Giang” là cần thiết và cấp bách. Nghiên cứu đánh giá khả năng chịu tải ô nhiễm hữu cơ và đề xuất biện pháp bảo vệ nguồn nước mặt Tỉnh Hậu Giang - 2- -3- 3.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài a). Mục tiêu tổng quát : Nghiên cứu đánh giá khả năng chịu tải ô nhiễm hữu cơ của hệ thống kênh rạch Tỉnh Hậu Giang, từ đó đề xuất biện pháp bảo vệ nguồn nƣớc mặt Tỉnh Hậu Giang. Mục tiêu cụ thể : - Đánh giá đƣợc hiện trạng và dự báo phát thải các chất ô nhiễm hữu cơ từ các nguồn thải chính trên địa bàn tỉnh Hậu Giang, bao gồm các hoạt động công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, nuôi trồng thủy sản, chăn nuôi, sinh hoạt trên địa bàn tỉnh. - Đánh giá đƣợc hiện trạng và dự báo chất lƣợng nƣớc mặt do các chất hữu cơ của các sông, rạch chính trên địa bàn tỉnh.

- Xác định đƣợc các khả năng chịu tải ô nhiễm hữu cơ của các sông, rạch chính trên địa bàn tỉnh. - Đề xuất đƣợc các biện pháp bảo vệ nguồn nƣớc mặt của tỉnh Hậu Giang. Nội dung nghiên cứu của đề tài a). Tổng quan về vấn đề nghiên cứu trong và ngoài nước - Thu thập đƣợc những thông tin chủ yếu trong và ngoài nƣớc liên quan đến đề tài trên cơ sở tra cứu tƣ liệu, tra cứu thông tin tại các trung tâm thông tin tƣ liệu khoa học và công nghệ hoặc trên mạng Internet; nắm đƣợc khá cụ thể tình hình triển khai vấn đề nghiên cứu này ở trong và ngoài nƣớc liên quan đến đánh giá khả năng chịu tải và các giải pháp bảo vệ nguồn nƣớc sông rạch.

Điều kiện tự nhiên-kinh tế-xã hội tỉnh Hậu Giang - Thu thập, phân tích về điều kiện tự nhiên Tỉnh Hậu Giang : vị trí, diện tích, địa hình, khí hậu, đất, sông ngòi, biển, khoáng sản… - Thu thập, phân tích về điều kiện kinh tế - xã hội Tỉnh Hậu Giang: dân cƣ, cơ sở hạ tầng, công nghiệp, nông nghiệp, chăn nuôi, thủy sản …(Hiện trạng và dự báo đến năm 2020). Đánh giá khả năng chịu tải chất hữu cơ của hệ thống kênh rạch tỉnh Hậu Giang Nghiên cứu đánh giá khả năng chịu tải ô nhiễm hữu cơ và đề xuất biện pháp bảo vệ nguồn nước mặt Tỉnh Hậu Giang - 3- -4- - Đánh giá các nguồn ô nhiễm chính đổ ra các sông rạch tỉnh Hậu Giang (Hiện trạng và đến năm 2020)  Đánh giá hiện trạng và dự báo tải lƣợng ô nhiễm hữu cơ do hoạt động công nghiệp.  Đánh giá hiện trạng và dự báo tải lƣợng ô nhiễm hữu cơ do nƣớc thải sinh hoạt.  Đánh giá hiện trạng và dự báo tải lƣợng ô nhiễm hữu cơ do các hoạt động khác (trồng trọt, nuôi trồng thủy sản,…).

 Đánh giá hiện trạng và dự báo tải lƣợng ô nhiễm hữu cơ do nƣớc mƣa chảy tràn.  Đánh giá hiện trạng và dự báo tổng tải lƣợng ô nhiễm hữu cơ thải vào hệ thống sông rạch tỉnh Hậu Giang - Đánh giá hiện trạng và dự báo chất lƣợng nƣớc mặt đến năm 2020  Xác định các yếu tố tự nhiên và nhân tạo tác động đến chất lƣợng nƣớc mặt khu vực nghiên cứu.  Đánh giá chất lƣợng nƣớc mặt tỉnh Hậu Giang trên cơ sở thu thập, phân tích các số liệu quan trắc thời gian qua (số liệu có sẵn 5 năm gần đây).  Dự báo chất lƣợng nƣớc mặt tỉnh Hậu Giang đến năm 2020.

- Đánh giá khả năng chịu tải chất hữu cơ của hệ thống kênh rạch Tỉnh Hậu Giang  Tính toán tải lƣợng ô nhiễm tối đa của nguồn nƣớc đối với chất ô nhiễm hữu cơ đang xem xét (Ltđ).  Tính toán tải lƣợng ô nhiễm hữu cơ có sẵn trong nguồn nƣớc tiếp nhận (Ln).  Tính toán tổng tải lƣợng chất ô nhiễm hữu cơ của tất cả các nguồn thải vào đoạn sông cần đánh giá (Lt).  Tính toán khả năng tiếp nhận tải lƣợng chất ô nhiễm hữu cơ của nguồn nƣớc (Ltn).

Đề xuất biện pháp bảo vệ nguồn nước mặt Tỉnh Hậu Giang Từ dự báo về tải lƣợng và khả năng chịu tải đề xuất các biện pháp về mặt quản Nghiên cứu đánh giá khả năng chịu tải ô nhiễm hữu cơ và đề xuất biện pháp bảo vệ nguồn nước mặt Tỉnh Hậu Giang - 4- -5- lý, kinh tế, kỹ thuật…để giảm thiểu ô nhiễm, bảo vệ nguồn nƣớc mặt Hậu Giang. Phƣơng pháp nghiên cứu của đề tài a). Phương pháp thu thập, kế thừa và xử lý thống kê số liệu - Thu thập, thống kê và xử lý các số liệu đã có sẵn về điều kiện thủy văn (Lƣu lƣợng, mặt cắt) của các sông rạch chính trên địa bàn tỉnh Hậu Giang (Thông qua các nguồn số liệu khác nhau). - Thu thập, thống kê và cập nhật các đặc trƣng nguồn nƣớc thải, các số liệu giám sát các kênh rạch từ các cơ quan nghiên cứu, các Sở/ ban ngành, huyện thị, các cơ sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ đang hoạt động trên địa bàn tỉnh Hậu Giang.

- Thu thập, kế thừa các số liệu đo đạc thủy văn, lấy mẫu, phân tích nƣớc thải, chất lƣợng nƣớc sông rạch phục vụ cho tính toán mô hình và hiệu chỉnh mô hình. Tính toán mô hình lan truyền ô nhiễm trên sông rạch và GIS Hiện nay trên thế giới việc tính toán tổng tải lƣợng tối đa ngày (TMDLs) bao gồm các giới hạn tải lƣợng thay đổi theo thời gian thƣờng đƣợc sử dụng các mô hình thủy lực kết hợp với mô hình lan truyền chất có tính đến các nguồn tải nạp, lƣợng nƣớc bổ cập hoặc bốc hơi trên lƣu vực. Các mô hình đƣợc sử dụng rộng rãi nhƣ QUAL 2E, BASIN, MIKE BASIN, MIKE 11, MIKE 21… Cơ sở lý thuyết của các mô hình này là sử dụng phƣơng trình động lƣợng (Phƣơng trình Saint – Vernant) một chiều trên một mạng sông và phƣơng trình lan truyền chất.