Nghiên cứu ảnh hưởng nước thải giấy Phong Khê đến chất lượng sông Ngũ Huyện Khê

Luận văn phân tích thực trạng ô nhiễm sông Ngũ Huyện Khê từ nước thải giấy Phong Khê. Đánh giá chất lượng nước và đề xuất giải pháp bảo vệ môi trường.

Chuyên ngành

Khoa học Môi trường

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Luận văn thạc sĩ khoa học

2023

103
1
0

Phí lưu trữ

35 Point

Tóm tắt

I. Hiện Trạng Ô Nhiễm Nước Thải Giấy Phong Khê

Nước thải giấy Phong Khê là một trong những nguồn ô nhiễm chính ảnh hưởng đến chất lượng nước sông Ngũ tại Huyện Khê, thành phố Bắc Ninh. Các cơ sở sản xuất giấy tại cụm công nghiệp Phong Khê xả thải trực tiếp vào hệ thống sông suối mà không được xử lý đầy đủ. Theo nghiên cứu của Chu Thị Hoan từ Đại học Quốc gia Hà Nội, nước thải từ các nhà máy giấy chứa nồng độ cao các chất gây ô nhiễm như BOD5, COD, TSS và các kim loại nặng. Hiện tượng này đã gây ra những tác động tiêu cực đáng kể đến môi trường sinh thái và sức khỏe cộng đồng địa phương. Vấn đề ô nhiễm nước sông Ngũ đang trở thành mối quan tâm cấp bách cần được giải quyết một cách khoa học và hiệu quả.

1.1. Các Chỉ Tiêu Ô Nhiễm Chính

Nước thải từ các nhà máy giấy Phong Khê chứa các chỉ tiêu ô nhiễm cao vượt quy chuẩn. BOD5 (Nhu cầu oxy sinh học) và COD (Nhu cầu oxy hóa học) là những chỉ tiêu quan trọng phản ánh mức độ ô nhiễm hữu cơ. TSS (Tổng chất rắn lơ lửng) cũng vượt mức cho phép, làm cho nước sông bị đục. Ngoài ra, kim loại nặng như chì, cadimi cũng được phát hiện với nồng độ vượt tiêu chuẩn, gây nguy hại cho hệ sinh thái thủy sinh và sức khỏe con người.

1.2. Quy Mô Xả Thải Hàng Ngày

Cụm công nghiệp Phong Khê có khoảng 30-50 cơ sở sản xuất giấy hoạt động liên tục, xả thải hàng ngày vào sông Ngũ Huyện Khê. Lượng nước thải được xả ra hàng trăm tấn mỗi ngày chứa lượng lớn chất thải hữu cơ và vô cơ. Quy mô xả thải này vượt xa khả năng tự làm sạch của sông, gây ra tình trạng ô nhiễm trầm trọng, ảnh hưởng đến chất lượng nước dùng cho sinh hoạt và nông nghiệp.

II. Tác Động Của Nước Thải Đến Chất Lượng Nước Sông Ngũ

Tác động của nước thải giấy đối với sông Ngũ Huyện Khê là rất nghiêm trọng, ảnh hưởng đến cả hệ sinh thái và đời sống cộng đồng. Theo nghiên cứu khoa học, chất lượng nước sông bị suy giảm đáng kể từ đầu nguồn đến các vị trí hạ lưu nơi xả thải. Chỉ số WQI (Water Quality Index) tại các điểm quan trắc cho thấy mức độ ô nhiễm từ trung bình đến cao. Nước sông có mùi khó chịu, màu sắc bất thường, và chứa các tạp chất gây hại. Hiện tượng này không chỉ ảnh hưởng đến sử dụng nước mà còn làm suy thoái các loài cá và hệ thực vật thủy sinh trong sông.

2.1. Suy Giảm Độ Tan Oxy Trong Nước

Nước thải giấy chứa lượng cao các chất hữu cơ phân hủy khó, tiêu hao lượng lớn oxy hòa tan trong nước. Điều này tạo ra vùng thiếu oxy trong sông, không thích hợp cho sự sống của các tổ chức sống thủy sinh. Cá và động vật thủy khác không thể tồn tại trong môi trường thiếu oxy, dẫn đến tình trạng chết hàng loạt. Quá trình phân hủy chất hữu cơ cũng phát sinh các khí độc hại như H2S, gây mùi khó chịu và nguy hại sức khỏe.

2.2. Tích Tụ Kim Loại Nặng Trong Sinh Vật

Kim loại nặng trong nước thải như chì, cadimi, kẽm thẩm thấu vào các sinh vật thủy sinh thông qua quá trình sinh tích tụ. Các loài cá ăn mồi tích tụ thêm kim loại từ con mồi, gây độc tích tích trong chuỗi thức ăn. Khi con người ăn cá từ sông, họ cũng tiếp xúc với các chất độc này, gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe lâu dài, bao gồm tổn thương thần kinh, gan và thận.

III. Phương Pháp Đánh Giá Và Phân Tích Ô Nhiễm

Để hiểu rõ mức độ ô nhiễm nước sông Ngũ, các nhà khoa học sử dụng nhiều phương pháp đánh giá khác nhau. Phương pháp tính chỉ số WQI (Water Quality Index) được áp dụng để đánh giá chất lượng nước từ các chỉ tiêu như pH, BOD5, COD, TSS, oxy hòa tan. Mô hình DPSIR (Driving force - Pressure - State - Impact - Response) cũng được sử dụng để phân tích các yếu tố chính gây ô nhiễm và đề xuất các giải pháp khắc phục. Các mẫu nước được lấy tại nhiều vị trí khác nhau dọc theo sông để theo dõi sự thay đổi chất lượng nước. Quy trình phân tích mẫu được thực hiện theo các tiêu chuẩn quốc gia QCVN với độ chính xác cao.

3.1. Chỉ Số WQI Công Cụ Đánh Giá Chất Lượng Nước

Chỉ số WQI kết hợp các thông số hóa lý thành một giá trị duy nhất, giúp đánh giá nhanh chất lượng nước nổi chung. Giá trị WQI từ 0-100 được chia thành các cấp độ: Tốt (>80), Trung bình (60-80), Kém (40-60), Xấu (<40). Tại các vị trí quan trắc sông Ngũ Huyện Khê, chỉ số WQI cho thấy nước đạt mức xấu hoặc kém, chứng tỏ mức độ ô nhiễm nghiêm trọng cần có biện pháp xử lý ngay.

3.2. Mô Hình DPSIR Phân Tích Nguyên Nhân Và Giải Pháp

Mô hình DPSIR giúp xác định các lực thúc đẩy (hoạt động sản xuất), áp lực (xả thải), trạng thái (chất lượng nước), tác động (hệ sinh thái), và phản ứng (chính sách, biện pháp). Ứng dụng mô hình này cho sông Ngũ cho thấy cơ sở sản xuất giấy là áp lực chính, dẫn đến suy giảm chất lượng nước và tác động xấu đến cộng đồng địa phương.

IV. Biện Pháp Giảm Ô Nhiễm Và Phương Hướng Phát Triển Bền Vững

Để khắc phục tình trạng ô nhiễm nước thải giấy Phong Khê, cần áp dụng các biện pháp toàn diện từ phía các cơ sở sản xuất và nhà nước. Các nhà máy giấy cần lắp đặt hệ thống xử lý nước thải hiện đại, tuân thủ quy chuẩn QCVN về nước thải công nghiệp. Sở Tài nguyên Môi trường cần tăng cường quan trắc môi trường định kỳ, xử phạt các vi phạm, và yêu cầu các cơ sở sản xuất phải giảm lượng xả thải. Ngoài ra, cần khuyến khích các doanh nghiệp áp dụng công nghệ sản xuất sạch, tái sử dụng nước, và giảm bớt lượng chất thải phát sinh. Cộng đồng cũng cần tham gia giám sát ô nhiễm nước sông Ngũ và đề xuất các giải pháp cùng với chính quyền địa phương.

4.1. Nâng Cấp Hệ Thống Xử Lý Nước Thải

Các cơ sở sản xuất giấy phải đầu tư vào hệ thống xử lý nước thải hiện đại với công nghệ tiên tiến như lọc vôi - sắt, oxy hóa hóa học, lọc sinh học. Nước thải phải được xử lý sao cho các chỉ tiêu BOD5, COD, TSS đều đạt chuẩn QCVN trước khi xả ra sông. Thực hiện tái sử dụng nước trong quá trình sản xuất có thể giảm 30-50% lượng nước thải phát sinh, giúp giảm ô nhiễm môi trường nước đáng kể.

4.2. Vai Trò Của Nhà Nước Và Cộng Đồng

Sở Tài nguyên Môi trường và Trung tâm Quan trắc Tài nguyên Môi trường cần tăng cường giám sát chất lượng nước sông Ngũ Huyện Khê, công bố kết quả thường xuyên. Cần có quy định pháp luật nghiêm khắc, xử phạt nặng các doanh nghiệp vi phạm. Cộng đồng địa phương nên được tham gia vào quá trình giám sát, góp ý chiến lược phát triển bền vững kết hợp bảo vệ môi trường nước cho thế hệ tương lai.

18/12/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA MÔI TRƯỜNG Chu Thị Hoan NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC THẢI TỪ CÁC CƠ SỞ SẢN XUẤT GIẤY Ở PHONG KHÊ ĐẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG NGŨ HUYỆN KHÊ, THÀNH PHỐ BẮC NINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2023 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA MÔI TRƯỜNG Chu Thị Hoan NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC THẢI TỪ CÁC CƠ SỞ SẢN XUẤT GIẤY Ở PHONG KHÊ ĐẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG NGŨ HUYỆN KHÊ, THÀNH PHỐ BẮC NINH Chuyên ngành: Khoa học Môi Trường LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Cán bộ hướng dẫn: PGS. Phạm Thị Thu Hà Hà Nội – 2023 LỜI CẢM ƠN Trước tiên tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất, sâu sắc nhất tới PGS.TS Phạm Thị Thu Hà - Trưởng Bộ môn Môi trường và Phát triển bền vững – Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên, ĐHQGHN, cô đã tận tình hướng dẫn cũng như đóng góp những ý kiến quý báu giúp tôi hoàn thành Luận văn này. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới TS. Phạm Thị Thu Hà – Giảng viên Bộ môn Sinh thái Môi trường - Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành đề tài này.

Qua đây, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến quý thầy cô trong Khoa Môi Trường và toàn thể các thầy cô giảng dạy tại Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên, ĐHQGHN. Cùng với sự nhiệt huyết và tận tình của mình, các thầy cô đã truyền đạt cho các thế hệ học viên không chỉ kiến thức nền tảng quý báu về chuyên ngành học mà còn là tri thức thực tiễn vô cùng bổ ích. Tôi xin chân thành cảm ơn Trung tâm Quan trắc Tài nguyên Môi trường, Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Bắc Ninh đã tạo điều kiện để tôi thực hiện phân tích cũng như cung cấp số liệu để tôi thực hiện luận văn này. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè, những người đã luôn quan tâm, động viên, chia sẻ và khuyến khích tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn này.

Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2023 Học viên Chu Thị Hoan i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Phạm Thị Thu Hà. Các nội dung nghiên cứu, kết quả trong luận văn là trung thực, không sử dụng số liệu của tác giả khác khi chưa được công bố hoặc chưa được sự đồng ý. Những số liệu trong các bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá được chính tác giả thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi rõ trong phần tài liệu tham khảo.

Ngoài ra, trong Luận văn còn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng như số liệu của các tác giả khác, cơ quan tổ chức khác đều có trích dẫn và chú thích nguồn gốc. Hà Nội, ngày tháng năm 2023 Học viên Chu Thị Hoan ii MỤC LỤC MỞ ĐẦU. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU. Tổng quan về nước mặt.

Hiện trạng nước mặt trên thế giới. Hiện trạng nước mặt tại Việt Nam. Tác động của ô nhiễm nguồn nước mặt. Tổng quan về nước thải cụm công nghiệp.

Tổng quan các nghiên cứu trong và ngoài nước về ảnh hưởng của nước thải công nghiệp đến chất lượng nước mặt. Tổng quan về khu vực nghiên cứu. Vị trí địa lý. Khí hậu, thủy văn.

Điều kiện kinh tế - xã hội. Các vấn đề môi trường tại phường Phong Khê. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.

Đối tượng nghiên cứu. Phạm vi nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu. Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu thứ cấp.

Phương pháp khảo sát thực địa. Phương pháp phân tích mẫu. Phương pháp điều tra xã hội học. Phương pháp tính chỉ số chất lượng nước WQI.

Phương pháp phân tích mô hình DPSIR. Phương pháp xử lý số liệu. 39 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN. Đánh giá chất lượng nước thải của các cơ sở sản xuất giấy ở cụm công nghiệp Phong Khê.

pH trong nước thải. BOD5, COD, TSS trong nước thải. Kim loại trong nước thải. Một số thông số khác.

Đánh giá chất lượng nước sông Ngũ Huyện Khê theo phương pháp tính chỉ số WQI. Tại vị trí đầu nguồn (NM). Tại các vị trí quan trắc khác. Đề xuất biện pháp giảm ô nhiễm môi trường nước sông Ngũ Huyện Khê theo mô hình DPSIR.

82 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 89 iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Tên tiếng Việt BOD (Biological Oxygen Demand): Nhu cầu oxy sinh học BTNMT: Bộ Tài nguyên Môi trường BVMT: Bảo vệ môi trường CCN: Cụm công nghiệp COD (Chemical Oxygen Demand): Nhu cầu oxy hóa học DO (Dessolved Oxygen): Oxy hòa tan GRDP (Gross Regional Domestic Tổng sản phẩm trên địa bàn Product): KCN: Khu công nghiệp KPH: Không phát hiện NĐ-CP: Nghị định – Chính phủ QCVN: Quy chuẩn Việt Nam TCMT: Tổng cục Môi Trường TDS (Total Dissolved Solids): Tổng chất rắn hòa tan TSS (Total Suspended Solids): Tổng chất rắn lơ lửng UBND: Ủy ban nhân dân UNEP (United Nations Chương trình Môi trường Liên hợp quốc EnvironmentProgramme): WHO (World Health Organization): Tổ chức Y tế thế giới WQI (Water Quality Index): Chỉ số chất lượng nước v DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Đặc trưng thành phần nước thải một số ngành công nghiệp [50] .1: Vị trí lấy mẫu nước thải nghiên cứu .2: Vị trí lấy mẫu nước mặt nghiên cứu.3: Các giá trị qi, BPi .4: Giá trị BPi và qi đối với DO% bão hòa .5: Giá trị BPi và qi đối với thông số pH .6: Bảng phân loại chất lượng nước .1: Kết quả phân tích nước thải của CCN Phong Khê I và II năm 2019 và năm 2022 .2: WQISI đối với thông số DO và pH năm 2019 và năm 2022 .3: Giá trị WQISI tính toán đối với từng thông số tại 5 điểm quan trắc năm 2019 và năm 2022 .4: Giá trị WQI tổng tại các vị trí quan trắc năm 2019 và năm 2022 .5: Dân số phường Phong Khê từ năm 2019-2021 .6: Sự chuyển dịch cơ cấu kinh tế năm 2020 so với năm 2015 của phường Phong Khê. 61 vi DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Nhà máy đặt bên bờ sông Dương Tử, Trung Quốc [26] .2: So sánh tỷ lệ mắc tiêu hóa, bệnh ngoài da gần các cơ sở sản xuất sản phẩm thủ công mỹ nghệ huyện Châu Thành – Bến Tre [5] .3: Ô nhiễm môi trường tại CCN Phong Khê [23] .1: Khu vực nghiên cứu .2: Vị trí các điểm quan trắc mẫu nước thải trên ảnh vệ tinh.3: Sơ đồ mô hình đánh giá tổng hợp DPSIR [48] .1: Biểu đồ diễn biến nồng độ BOD5, COD trong nước thải của CCN Phong Khê năm 2019 và năm 2022 .2: Biểu đồ nồng độ TSS trong nước thải của CCN Phong Khê năm 2019 và năm 2022.3: Biểu đồ hàm lượng kim loại Fe trong nước thải của CCN Phong Khê năm 2019 và năm 2022 .4: Biểu đồ hàm lượng Amoni trong nước thải của CCN Phong Khê năm 2019 và năm 2022 .5: Biểu đồ hàm lượng sunfua trong nước thải của CCN Phong Khê năm 2019 và năm 2022 .6: Biểu đồ nồng độ của tổng N và tổng P trong nước thải của CCN Phong Khê năm 2019 và năm 2022 .7: Hình ảnh vị trí lấy mẫu trên google earth (NM) .8: Vị trí các điểm quan trắc sau nguồn thải .9: Biểu đồ nồng độ của BOD5 và COD tại 5 điểm quan trắc năm 2019 và năm 2022 .10: Biểu đồ nồng độ NH4+ tại 5 điểm quan trắc năm 2019 và năm 2022 .11: Biểu đồ hàm lượng Fe tại các điểm quan trắc năm 2019 và năm 2022 54 Hình 3.12: Biểu đồ nồng độ Cl- tại các điểm quan trắc năm 2019 và năm 2022 .13: Biểu đồ nồng độ TDS, TSS, độ đục tại các điểm quan trắc năm 2019 và năm 2022.14: Biểu đồ chỉ số chất lượng nước mặt tại các vị trí quan trắc năm 2019 và năm 2021.15: Khung đánh giá hiện trạng môi trường nước sông Ngũ Huyện Khê, phường Phong Khê, thành phố Bắc Ninh theo mô hình DPSIR.16: Ước lượng lượng rác thải của mỗi hộ dân trong ngày ở phường Phong Khê .17: Diễn biến hàm lượng DO tại vị trí quan trắc nước mặt của phường Phong Khê giai đoạn 2020-2022 .18: Diễn biến hàm lượng BOD5, COD tại vị trí quan trắc nước mặt của phường Phong Khê giai đoạn 2020-2022 .19: Diễn biến hàm lượng NH4+ tại vị trí quan trắc nước mặt của phường Phong Khê giai đoạn 2020-2022 .20: Diễn biến nồng độ TDS, TSS, độ đục tại vị trí quan trắc nước mặt của phường Phong Khê giai đoạn 2020-2022 .21: Diễn biến hàm lượng Fe tại vị trí quan trắc nước mặt của phường Phong Khê giai đoạn 2020-2022 .22: Diễn biến hàm lượng Coliform tại vị trí quan trắc nước mặt của phường Phong Khê giai đoạn 2020-2022 .23: Tỷ lệ phần trăm của các loại bệnh mà người dân mắc phải ở phường Phong Khê. 74 viii MỞ ĐẦU Trong thời kì hội nhập kinh tế thì phát triển công nghiệp là một trong những mục tiêu được quan tâm hàng đầu của nước ta.

Sau hơn 20 năm thực hiện đường lối đổi mới (kể từ Đại hội lần thứ VI của Đảng) nước ta đã đạt được những thành tựu nhất định về kinh tế, văn hóa, chính trị cũng như về đời sống xã hội. Bước đầu đến năm 2020 nước ta cơ bản trở thành một nước công nghiệp. Hiện nay chúng ta đang phát triển nhiều khu công nghiệp - cụm công nghiệp trên phạm vi cả nước. Các khu công nghiê ̣p đóng góp không nhỏ vào tăng trưởng ngành sản xuất công nghiệp, nâng cao giá trị xuất khẩu và sức cạnh tranh của nền kinh tế, góp phần chuyển dịch cơ cấu kinh tế của các địa phương và cả nước theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa.

Giải quyết việc làm, đào tạo nguồn nhân lực, nâng cao thu nhập, đời sống và trình độ của người lao động. Bắc Ninh là một trong những tỉnh đứng đầu khu vực phía Bắc về xây dựng và phát triển khu công nghiệp (KCN), cụm công nghiệp (CCN). Tính đến nay, Bắc Ninh đã quy hoạch 16 khu công nghiệp (KCN) tập trung với tổng diện tích 6.397 ha và 32 cụm công nghiệp (CCN) với tổng diện tích 864,89 ha [35]. Trong những năm qua, tỉnh đã ban hành cơ chế hỗ trợ đặc thù thu hút nhiều nhà đầu tư trong nước và nước ngoài vào các KCN, CCN mang lại hiệu quả kinh tế cho địa phương.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ