Tổng quan nghiên cứu

Trong giai đoạn 2015-2019, chất lượng môi trường nước mặt tại các sông trên địa bàn thành phố Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh, đã có những biến động đáng chú ý. Theo ước tính, tổng lượng nước mặt tại tỉnh Quảng Ninh đạt khoảng 306,8 triệu m³, trong đó nguồn nước mặt đóng vai trò quan trọng đối với phát triển kinh tế - xã hội và bảo vệ sinh thái. Tuy nhiên, quá trình đô thị hóa, phát triển công nghiệp và nông nghiệp đã gây áp lực lớn lên nguồn tài nguyên nước, dẫn đến suy thoái và ô nhiễm môi trường nước mặt ngày càng nghiêm trọng.

Mục tiêu nghiên cứu nhằm đánh giá diễn biến chất lượng môi trường nước mặt tại các sông trên địa bàn thành phố Uông Bí trong giai đoạn 2015-2019, xác định nguyên nhân gây ô nhiễm và đề xuất các giải pháp quản lý, bảo vệ nguồn nước hiệu quả. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào các điểm quan trắc trên hệ thống sông chính của thành phố, sử dụng chỉ số chất lượng nước (WQI) làm công cụ đánh giá tổng hợp.

Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc cung cấp cơ sở khoa học cho công tác quản lý tài nguyên nước, góp phần nâng cao nhận thức cộng đồng và các cơ quan chức năng về bảo vệ môi trường nước mặt, đồng thời hỗ trợ xây dựng chính sách phát triển bền vững tại địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình quản lý tài nguyên nước và môi trường, trong đó có:

  • Lý thuyết về tài nguyên nước và ô nhiễm môi trường: Định nghĩa tài nguyên nước mặt, các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước, khái niệm suy thoái và ô nhiễm nguồn nước theo Luật Tài nguyên nước (2012) và Luật Bảo vệ môi trường (2014).
  • Mô hình đánh giá chất lượng nước mặt bằng chỉ số WQI (Water Quality Index): WQI là chỉ số tổng hợp được tính toán dựa trên các thông số quan trắc như pH, BOD5, COD, độ đục, hàm lượng kim loại nặng, vi sinh vật gây bệnh... đảm bảo tính khách quan, liên tục và khả năng so sánh.
  • Khái niệm ô nhiễm hữu cơ, vô cơ và vi sinh vật: Phân loại các nguồn ô nhiễm, tác động của từng loại đến hệ sinh thái và sức khỏe con người.
  • Mô hình quản lý tài nguyên nước bền vững: Tập trung vào việc cân bằng giữa khai thác và bảo vệ nguồn nước, áp dụng các biện pháp kỹ thuật và chính sách quản lý.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính được thu thập từ các trạm quan trắc môi trường nước mặt trên địa bàn thành phố Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh, trong giai đoạn 2015-2019. Cỡ mẫu gồm khoảng 200 mẫu nước được lấy định kỳ tại 7 lưu vực sông chính, bao gồm các điểm đầu nguồn, trung lưu và hạ lưu.

Phương pháp chọn mẫu theo phương pháp ngẫu nhiên có hệ thống nhằm đảm bảo tính đại diện cho toàn bộ hệ thống sông. Các thông số môi trường được phân tích tại phòng thí nghiệm đạt chuẩn, bao gồm pH, BOD5, COD, độ đục, hàm lượng kim loại nặng (Asen, chì, thủy ngân), vi sinh vật gây bệnh.

Phân tích dữ liệu sử dụng phần mềm thống kê chuyên dụng, kết hợp mô hình WQI để đánh giá tổng hợp chất lượng nước. Timeline nghiên cứu kéo dài 12 tháng, bao gồm giai đoạn thu thập dữ liệu, phân tích và tổng hợp kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Diễn biến chỉ số WQI qua các năm: Chỉ số WQI trung bình tại các điểm quan trắc dao động từ 45 đến 70, cho thấy chất lượng nước mặt ở mức trung bình đến kém. Năm 2018, tỷ lệ mẫu nước vượt ngưỡng cho phép về BOD5 chiếm 50,63%, COD vượt 46,25%, và hàm lượng chất rắn lơ lửng vượt 87,5%.

  2. Nguồn ô nhiễm chính: Ô nhiễm hữu cơ chiếm tỷ lệ lớn do nước thải sinh hoạt tập trung chưa qua xử lý tại các khu dân cư, đặc biệt là phường Thanh Sơn và phường Phương Đông. Ô nhiễm kim loại nặng như Asen và thủy ngân cũng được phát hiện vượt mức cho phép tại một số điểm do hoạt động khai thác than và công nghiệp.

  3. Ảnh hưởng theo mùa: Mùa mưa, nồng độ các chỉ tiêu ô nhiễm giảm nhẹ do pha loãng, trong khi mùa khô nồng độ ô nhiễm tăng cao, đặc biệt là các chất hữu cơ và vi sinh vật gây bệnh. Ví dụ, nồng độ BOD5 vào mùa khô tăng trung bình 20% so với mùa mưa.

  4. Tác động đến hệ sinh thái và sức khỏe cộng đồng: Sự suy giảm chất lượng nước mặt đã ảnh hưởng đến đa dạng sinh học thủy sinh, làm giảm khả năng sử dụng nước cho sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt, đồng thời gia tăng nguy cơ bệnh tật liên quan đến nguồn nước ô nhiễm.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính dẫn đến ô nhiễm là do sự gia tăng dân số, phát triển công nghiệp và nông nghiệp không đồng bộ với công tác xử lý nước thải. So sánh với các nghiên cứu tại các tỉnh lân cận cho thấy mức độ ô nhiễm tại Uông Bí tương đương hoặc cao hơn, đặc biệt về ô nhiễm hữu cơ và kim loại nặng.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ đường thể hiện xu hướng WQI theo năm, bảng so sánh tỷ lệ mẫu vượt ngưỡng các chỉ tiêu ô nhiễm theo mùa, và bản đồ phân bố ô nhiễm tại các điểm quan trắc.

Kết quả nghiên cứu nhấn mạnh sự cần thiết của việc nâng cao hiệu quả quản lý tài nguyên nước, đồng thời áp dụng các biện pháp kỹ thuật xử lý nước thải phù hợp với điều kiện địa phương.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường xử lý nước thải sinh hoạt và công nghiệp: Đầu tư xây dựng và nâng cấp các trạm xử lý nước thải tập trung tại các phường có mật độ dân cư cao, nhằm giảm tỷ lệ nước thải chưa qua xử lý xả trực tiếp ra sông. Mục tiêu giảm 30% lượng nước thải chưa xử lý trong vòng 3 năm, do chính quyền thành phố phối hợp với các doanh nghiệp thực hiện.

  2. Áp dụng công nghệ xử lý ô nhiễm kim loại nặng: Sử dụng các công nghệ lọc sinh học và hấp phụ để xử lý nước thải có chứa kim loại nặng từ hoạt động khai thác than và công nghiệp. Thời gian triển khai trong 2 năm, do các cơ quan quản lý tài nguyên phối hợp với ngành công nghiệp khai thác.

  3. Xây dựng hệ thống quan trắc và cảnh báo môi trường nước mặt liên tục: Thiết lập hệ thống quan trắc tự động tại các điểm trọng yếu để theo dõi chất lượng nước theo thời gian thực, giúp phát hiện sớm và xử lý kịp thời các sự cố ô nhiễm. Dự kiến hoàn thành trong 1 năm, do Sở Tài nguyên và Môi trường chủ trì.

  4. Tuyên truyền nâng cao nhận thức cộng đồng: Tổ chức các chương trình giáo dục, truyền thông về bảo vệ nguồn nước, khuyến khích người dân và doanh nghiệp thực hiện các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm. Mục tiêu nâng cao nhận thức cho ít nhất 70% dân cư trong 2 năm, do các tổ chức xã hội và chính quyền địa phương phối hợp thực hiện.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Cơ quan quản lý tài nguyên và môi trường: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách, quy hoạch quản lý tài nguyên nước và kiểm soát ô nhiễm hiệu quả.

  2. Các nhà nghiên cứu và học viên ngành quản lý tài nguyên và môi trường: Tham khảo phương pháp đánh giá chất lượng nước mặt và các phân tích chuyên sâu về ô nhiễm môi trường nước.

  3. Doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực khai thác than, công nghiệp và xử lý nước thải: Áp dụng các giải pháp kỹ thuật và quản lý nhằm giảm thiểu tác động môi trường, nâng cao hiệu quả sản xuất bền vững.

  4. Cộng đồng dân cư và tổ chức xã hội tại địa phương: Nâng cao nhận thức về bảo vệ nguồn nước, tham gia các hoạt động giám sát và bảo vệ môi trường.

Câu hỏi thường gặp

  1. Chỉ số WQI là gì và tại sao được sử dụng trong nghiên cứu này?
    WQI (Water Quality Index) là chỉ số tổng hợp đánh giá chất lượng nước dựa trên nhiều thông số môi trường. Nó giúp thể hiện mức độ ô nhiễm một cách trực quan và dễ hiểu, phù hợp để đánh giá diễn biến chất lượng nước mặt theo thời gian và không gian.

  2. Nguyên nhân chính gây ô nhiễm nước mặt tại Uông Bí là gì?
    Nguyên nhân chủ yếu là do nước thải sinh hoạt chưa qua xử lý, nước thải công nghiệp chứa kim loại nặng, cùng với sự gia tăng dân số và phát triển kinh tế không đồng bộ với công tác bảo vệ môi trường.

  3. Mùa nào trong năm chất lượng nước mặt bị ảnh hưởng nhiều nhất?
    Mùa khô là thời điểm chất lượng nước mặt bị suy giảm nghiêm trọng nhất do lượng nước chảy về thấp, các chất ô nhiễm không được pha loãng, dẫn đến nồng độ ô nhiễm tăng cao.

  4. Các giải pháp kỹ thuật nào được đề xuất để cải thiện chất lượng nước?
    Bao gồm xây dựng và nâng cấp trạm xử lý nước thải, áp dụng công nghệ xử lý kim loại nặng, thiết lập hệ thống quan trắc tự động và tăng cường tuyên truyền nâng cao nhận thức cộng đồng.

  5. Nghiên cứu này có thể áp dụng cho các địa phương khác không?
    Có, phương pháp đánh giá và các giải pháp đề xuất có thể được điều chỉnh phù hợp để áp dụng tại các khu vực có điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội tương tự nhằm quản lý và bảo vệ nguồn nước hiệu quả.

Kết luận

  • Chất lượng môi trường nước mặt tại các sông trên địa bàn thành phố Uông Bí giai đoạn 2015-2019 có xu hướng suy giảm, đặc biệt là ô nhiễm hữu cơ và kim loại nặng.
  • Chỉ số WQI trung bình dao động trong khoảng 45-70, với tỷ lệ mẫu vượt ngưỡng các chỉ tiêu ô nhiễm cao, nhất là vào mùa khô.
  • Nguyên nhân chính là do nước thải sinh hoạt và công nghiệp chưa được xử lý triệt để, cùng với áp lực từ phát triển kinh tế và dân số.
  • Đề xuất các giải pháp kỹ thuật và quản lý nhằm giảm thiểu ô nhiễm, nâng cao hiệu quả bảo vệ nguồn nước mặt.
  • Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học quan trọng cho công tác quản lý tài nguyên nước và bảo vệ môi trường tại địa phương, đồng thời mở hướng nghiên cứu tiếp theo về giám sát và ứng dụng công nghệ xử lý nước tiên tiến.

Hành động tiếp theo: Các cơ quan chức năng cần phối hợp triển khai các giải pháp đề xuất, đồng thời tăng cường giám sát và tuyên truyền để bảo vệ nguồn nước mặt bền vững.