Luận văn tác động của đô thị hóa tới chất lượng nước mặt tại huyện Kim Động, Hưng Yên

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu tác động của đô thị hóa tới chất lượng nước mặt trên địa bàn huyện kim động tỉnh hưng yên, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện pháp

• Tác giả: Nguyễn Xuân Tiến
• Người hướng dẫn: PGS.TS Ngô Thế Ân
• Trường học: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Khoa học môi trường
• Đề tài: Tác Động Của Đô Thị Hóa Đến Chất Lượng Nước Mặt Tại Huyện Kim Động, Hưng Yên
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. MỤC LỤC
• 1.1. Lời cam đoan
• 1.2. Mục lục
• 1.3. Danh mục chữ viết tắt
• 1.4. Danh mục bảng
• 1.5. Danh mục hình
• 1.6. Trích yếu luận văn
• 1.7. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.8. Giả thuyết nghiên cứu
• 1.9. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.10. Phạm vi nghiên cứu
• 1.11. Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học và thực tiễn
• 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ NƯỚC MẶT
• 3. DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
• 4. DANH MỤC BẢNG
• 5. DANH MỤC HÌNH
• 6. TRÍCH YẾU LUẬN VĂN

Tóm tắt

I. Tổng Quan Tác Động Đô Thị Hóa Đến Nguồn Nước Mặt Kim Động

Nước là tài nguyên vô cùng quan trọng, là yếu tố thiết yếu của sự sống và môi trường. Tuy nhiên, tài nguyên nước đang chịu áp lực lớn từ biến đổi khí hậu, gia tăng dân số và phát triển kinh tế xã hội. Quá trình đô thị hóa diễn ra mạnh mẽ, tác động lớn đến môi trường, đặc biệt là môi trường nước. Huyện Kim Động, nằm ở trung tâm đồng bằng sông Hồng, đang đối mặt với thách thức này. Nhu cầu sử dụng nước tăng cao tạo áp lực lên tài nguyên nước. Việc đánh giá chất lượng và trữ lượng nước mặt chưa được làm rõ, gây khó khăn cho việc khai thác và bảo vệ. Do đó, việc nghiên cứu tác động của đô thị hóa đến chất lượng nước mặt tại Kim Động là vô cùng cấp thiết. Nghiên cứu này sẽ cung cấp thông tin quan trọng để quản lý và bảo vệ nguồn nước.

1.1. Hiện Trạng Ô Nhiễm Nguồn Nước Mặt Tại Hưng Yên

Hiện nay, ô nhiễm nguồn nước là một vấn đề nhức nhối tại nhiều địa phương, trong đó có Hưng Yên. Nước thải sinh hoạt, công nghiệp và nông nghiệp chưa qua xử lý hoặc xử lý chưa đạt chuẩn là nguyên nhân chính gây ô nhiễm. Các chất ô nhiễm như chất hữu cơ, vi sinh vật, kim loại nặng và hóa chất bảo vệ thực vật đang làm suy giảm chất lượng nước Hưng Yên, ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng và hệ sinh thái. Cần có các giải pháp đồng bộ để giải quyết vấn đề này.

1.2. Tầm Quan Trọng Của Quản Lý Chất Lượng Nước Mặt

Quản lý chất lượng nước hiệu quả là yếu tố then chốt để đảm bảo nguồn cung cấp nước sạch cho sinh hoạt, sản xuất và các hoạt động kinh tế khác. Việc này đòi hỏi sự phối hợp chặt chẽ giữa các cơ quan quản lý nhà nước, doanh nghiệp và cộng đồng. Các biện pháp quản lý chất lượng nước cần dựa trên cơ sở khoa học, phù hợp với điều kiện thực tế của từng địa phương và đảm bảo tính bền vững.

II. Thách Thức Đô Thị Hóa Gây Ô Nhiễm Nước Mặt Kim Động Ra Sao

Quá trình đô thị hóa tại Kim Động đang diễn ra với tốc độ nhanh chóng, kéo theo nhiều hệ lụy về môi trường, đặc biệt là ô nhiễm nước mặt. Dân số tăng, hạ tầng chưa đáp ứng kịp, lượng chất thải sinh hoạt và công nghiệp đổ ra môi trường ngày càng lớn. Các hoạt động xây dựng, giao thông cũng góp phần làm gia tăng ô nhiễm nguồn nước. Tình trạng này đe dọa nghiêm trọng đến chất lượng nước sinh hoạt và sản xuất nông nghiệp của người dân. Cần có những đánh giá cụ thể và giải pháp kịp thời để giảm thiểu tác động tiêu cực của đô thị hóa.

2.1. Nước Thải Đô Thị Nguyên Nhân Chính Gây Ô Nhiễm

Nước thải đô thị là một trong những nguồn gây ô nhiễm chính cho nước mặt. Lượng nước thải này chứa nhiều chất hữu cơ, vi sinh vật gây bệnh và các chất ô nhiễm khác. Hệ thống xử lý nước thải chưa hoàn thiện hoặc hoạt động không hiệu quả khiến nước thải đô thị xả trực tiếp ra sông, hồ, gây ô nhiễm nghiêm trọng. Cần đầu tư xây dựng và nâng cấp hệ thống xử lý nước thải để giải quyết vấn đề này.

2.2. Ảnh Hưởng Của Nông Nghiệp Đến Ô Nhiễm Nguồn Nước

Bên cạnh nước thải đô thị, nông nghiệp cũng là một nguồn gây ô nhiễm đáng kể cho nguồn nước. Việc sử dụng phân bón hóa học và thuốc bảo vệ thực vật quá mức khiến các chất này ngấm vào đất và theo dòng chảy ra sông, hồ. Nông nghiệp và ô nhiễm nước có mối liên hệ mật thiết, cần có các biện pháp canh tác bền vững để giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường.

2.3. Tác Động Của Biến Đổi Khí Hậu Đến Chất Lượng Nước

Biến đổi khí hậu đang gây ra những tác động tiêu cực đến chất lượng nước. Các hiện tượng thời tiết cực đoan như hạn hán, lũ lụt làm gia tăng ô nhiễm nguồn nước. Hạn hán làm giảm lưu lượng dòng chảy, tăng nồng độ các chất ô nhiễm. Lũ lụt cuốn trôi chất thải và các chất ô nhiễm khác vào nguồn nước. Cần có các giải pháp thích ứng với biến đổi khí hậu để bảo vệ chất lượng nước.

III. Phương Pháp Đánh Giá Chất Lượng Nước Mặt Tại Kim Động

Để đánh giá chính xác tác động của đô thị hóa đến môi trường, cần áp dụng các phương pháp khoa học và khách quan. Việc thu thập và phân tích mẫu nước tại các điểm quan trắc khác nhau là rất quan trọng. Các chỉ số chất lượng nước như BOD, COD, DO, TSS, Coliform cần được đo đạc và so sánh với các tiêu chuẩn quy định. Ngoài ra, cần sử dụng các công cụ đánh giá tác động môi trường để xác định mức độ ảnh hưởng của các hoạt động kinh tế xã hội đến nguồn nước.

3.1. Quan Trắc Chất Lượng Nước Quy Trình Thực Hiện

Quan trắc chất lượng nước là một hoạt động quan trọng để theo dõi và đánh giá tình trạng ô nhiễm nguồn nước. Quy trình quan trắc chất lượng nước bao gồm việc xác định vị trí lấy mẫu, thu thập mẫu, phân tích mẫu và báo cáo kết quả. Cần đảm bảo quy trình quan trắc chất lượng nước được thực hiện đúng quy định và đảm bảo tính chính xác của dữ liệu.

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

Chỉ số chất lượng nước (WQI) là một công cụ hữu ích để đánh giá tổng quan chất lượng nước dựa trên nhiều thông số khác nhau. Chỉ số chất lượng nước (WQI) giúp đơn giản hóa việc đánh giá và so sánh chất lượng nước giữa các khu vực và thời điểm khác nhau. Việc sử dụng chỉ số chất lượng nước (WQI) giúp các nhà quản lý đưa ra các quyết định phù hợp để bảo vệ nguồn nước.

IV. Giải Pháp Bảo Vệ Nguồn Nước Mặt Kim Động Bền Vững

Để bảo vệ nguồn nước mặt tại Kim Động một cách bền vững, cần có các giải pháp đồng bộ và hiệu quả. Các giải pháp này bao gồm việc xây dựng và nâng cấp hệ thống xử lý nước thải, kiểm soát ô nhiễm từ hoạt động nông nghiệp, tăng cường quản lý và giám sát chất lượng nước, nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ nguồn nước. Cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các cơ quan quản lý nhà nước, doanh nghiệp và cộng đồng để thực hiện các giải pháp này.

4.1. Xử Lý Nước Thải Công Nghệ Tiên Tiến

Việc xử lý nước thải hiệu quả là yếu tố then chốt để giảm thiểu ô nhiễm nguồn nước. Cần áp dụng các công nghệ xử lý nước thải tiên tiến, phù hợp với điều kiện thực tế của từng địa phương. Các công nghệ xử lý nước thải có thể bao gồm các phương pháp sinh học, hóa học và vật lý. Cần đảm bảo nước thải sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn quy định trước khi xả ra môi trường.

4.2. Quản Lý Nông Nghiệp Bền Vững Giảm Ô Nhiễm

Để giảm thiểu ô nhiễm từ hoạt động nông nghiệp, cần áp dụng các biện pháp quản lý nông nghiệp bền vững. Các biện pháp này bao gồm việc sử dụng phân bón hữu cơ, hạn chế sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, áp dụng các kỹ thuật canh tác tiên tiến và xây dựng các công trình xử lý nước thải từ nông nghiệp. Quản lý nông nghiệp bền vững giúp bảo vệ nguồn nước và sức khỏe cộng đồng.

4.3. Nâng Cao Nhận Thức Cộng Đồng Bảo Vệ Nguồn Nước

Nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ nguồn nước là một yếu tố quan trọng để đảm bảo sự thành công của các giải pháp bảo vệ nguồn nước. Cần tổ chức các hoạt động tuyên truyền, giáo dục để nâng cao nhận thức của người dân về tầm quan trọng của nguồn nước và các biện pháp bảo vệ nguồn nước. Khi người dân có ý thức bảo vệ nguồn nước, họ sẽ chủ động tham gia vào các hoạt động bảo vệ nguồn nước.

V. Nghiên Cứu Thực Tiễn Đánh Giá Chất Lượng Nước Kim Động

Nghiên cứu thực tiễn về tác động của đô thị hóa đến chất lượng nước mặt tại Kim Động đã chỉ ra những vấn đề đáng lo ngại. Kết quả phân tích mẫu nước cho thấy nhiều thông số vượt quá tiêu chuẩn cho phép, đặc biệt là tại các khu vực chịu ảnh hưởng lớn của hoạt động sinh hoạt và sản xuất. Nghiên cứu cũng chỉ ra mối liên hệ giữa đô thị hóa và sự gia tăng ô nhiễm nguồn nước. Cần có những hành động cụ thể để cải thiện tình hình.

5.1. Kết Quả Phân Tích Mẫu Nước Thực Trạng Ô Nhiễm

Kết quả phân tích mẫu nước tại các điểm quan trắc trên địa bàn huyện Kim Động cho thấy một số thông số vượt quá giá trị cho phép như: TSS, BOD5, COD, DO, Fe, NO2-, NH4+. Mức độ bị ô nhiễm nước mặt có sự khác nhau giữa các vị trí quan trắc đoạn sông Mỏ Quạ, sông Cửu An cao hơn 2 điểm tại sông Hồng, Sông Điện Biên có dấu hiệu bị ô nhiễm nặng.

5.2. Tương Quan Giữa Đô Thị Hóa Và Ô Nhiễm Nguồn Nước

Nghiên cứu cho thấy có mối tương quan chặt chẽ giữa đô thị hóa và ô nhiễm nguồn nước. Mật độ dân số tăng cao, các hoạt động sản xuất phát triển mạnh mẽ đã làm gia tăng lượng chất thải đổ ra môi trường, gây ô nhiễm nguồn nước. Cần có các giải pháp kiểm soát ô nhiễm từ các hoạt động này để bảo vệ nguồn nước.

VI. Kết Luận Hướng Đến Phát Triển Bền Vững Nguồn Nước Kim Động

Bảo vệ chất lượng nước mặt tại Kim Động là một nhiệm vụ cấp bách và lâu dài. Cần có sự chung tay của tất cả các bên liên quan để thực hiện các giải pháp hiệu quả. Việc phát triển kinh tế xã hội cần đi đôi với bảo vệ môi trường, hướng đến phát triển bền vững. Chỉ khi đó, chúng ta mới có thể đảm bảo nguồn nước sạch cho các thế hệ tương lai.

6.1. Giải Pháp Quản Lý Tổng Hợp Tài Nguyên Nước

Cần áp dụng các giải pháp quản lý tổng hợp tài nguyên nước để đảm bảo sử dụng tài nguyên nước một cách hiệu quả và bền vững. Các giải pháp này bao gồm việc quy hoạch tài nguyên nước, kiểm soát khai thác và sử dụng tài nguyên nước, bảo vệ nguồn nước và phòng chống ô nhiễm nguồn nước.

6.2. Phát Triển Bền Vững Bảo Vệ Môi Trường Nước

Phát triển bền vững là mục tiêu mà tất cả các quốc gia đều hướng đến. Để đạt được phát triển bền vững, cần bảo vệ môi trường, trong đó có môi trường nước. Cần có các chính sách và giải pháp khuyến khích các hoạt động kinh tế xã hội thân thiện với môi trường, giảm thiểu tác động tiêu cực đến nguồn nước.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa đang tạo ra những biến đổi sâu sắc lên cảnh quan tự nhiên và các nguồn tài nguyên thiết yếu, trong đó tài nguyên nước mặt chịu áp lực nặng nề nhất. Tại huyện Kim Động, tỉnh Hưng Yên – một địa bàn trọng điểm thuộc vùng đồng bằng sông Hồng với tổng diện tích tự nhiên 102,85 km2 và quy mô dân số năm 2018 đạt 123.328 người – tốc độ phát triển kinh tế nhanh chóng đã thúc đẩy sự hình thành của 1.605 doanh nghiệp các loại cùng 62 dự án sản xuất công nghiệp. Sự chuyển dịch cơ cấu kinh tế với tỷ trọng nông nghiệp chiếm 35,53%, thương mại dịch vụ chiếm 34,29% và công nghiệp xây dựng chiếm 30,18% kéo theo nhu cầu khai thác, sử dụng nước tăng vọt, đạt khoảng 3.200 m3/ngày đối với nước dưới đất và 200 m3/ngày đối với nước mặt.

Vấn đề nghiên cứu trọng tâm của đề tài bắt nguồn từ tình trạng suy giảm chất lượng nước mặt chưa được đánh giá toàn diện và có hệ thống trên địa bàn huyện. Mục tiêu cụ thể của luận văn là phân tích thực trạng điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội liên quan đến công tác quản lý môi trường nước; đánh giá diễn biến chất lượng nước mặt giai đoạn 2016 – 2018; lượng hóa áp lực phát sinh từ nước thải sinh hoạt, sản xuất công nghiệp và nông nghiệp; đồng thời đề xuất hệ thống giải pháp đồng bộ nhằm kiểm soát ô nhiễm.

Phạm vi không gian nghiên cứu bao quát toàn bộ 17 đơn vị hành chính của huyện Kim Động, với thời gian thu thập dữ liệu và quan trắc thực tế từ tháng 8/2018 đến tháng 5/2019. Ý nghĩa thực tiễn của công trình được lượng hóa qua việc xác định tải lượng ô nhiễm hữu cơ BOD cao nhất lên tới 3.852 tấn/ha/năm và lượng nước thải phát sinh đạt đỉnh 6.768 m3/ha/năm tại các khu vực đô thị hóa nhanh, cung cấp cơ sở khoa học tin cậy giúp các nhà hoạch định chính sách địa phương xây dựng chiến lược bảo tồn tài nguyên nước bền vững.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn xây dựng trên nền tảng lý thuyết phát triển bền vững kết hợp với nguyên tắc quản lý tổng hợp tài nguyên nước theo lưu vực và nguyên tắc kinh tế môi trường Người gây ô nhiễm phải trả tiền do Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế OECD khởi xướng. Nghiên cứu vận dụng mô hình đánh giá áp lực - hiện trạng - đáp ứng để phân tích tác động nhiều chiều của chuyển dịch kinh tế và gia tăng dân số đến môi trường tiếp nhận.

Khung lý thuyết tập trung vào năm khái niệm cốt lõi:

• Đô thị hóa: Quá trình mở rộng không gian đô thị và gia tăng mật độ dân cư gắn liền với biến đổi phương thức sinh kế.
• Nước mặt: Khối nước tồn tại thường xuyên hoặc gián đoạn trong các hệ thống sông, hồ, đầm, kênh mương nội đồng.
• Ô nhiễm môi trường nước: Sự biến đổi tiêu cực về tính chất vật lý, hóa học, sinh học của nước do sự hiện diện của các chất độc hại.
• Tải lượng ô nhiễm: Khối lượng chất ô nhiễm do nguồn thải đưa vào môi trường tiếp nhận trong một đơn vị thời gian.
• Chỉ số chất lượng nước WQI: Giá trị đại diện tích hợp từ nhiều thông số quan trắc để phân hạng chất lượng nước theo thang điểm định lượng từ 0 đến 100.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng nguồn dữ liệu thứ cấp giai đoạn 2016 – 2018 thu thập từ Trung tâm Quan trắc Môi trường tỉnh Hưng Yên, Sở Tài nguyên và Môi trường cùng Phòng Tài nguyên và Môi trường huyện Kim Động. Cỡ mẫu nghiên cứu bao gồm hệ thống 6 điểm quan trắc chiến lược (ký hiệu từ NM1 đến NM6) được bố trí đại diện theo không gian phân tầng:

• NM1 và NM4 đặt trên sông Hồng (xã Phú Thịnh và xã Bảo Khê) đại diện cho nguồn nước mặt tự nhiên ngoại đê tiếp nhận lưu vực lớn.
• NM2 đặt trên sông Cửu An (thị trấn Lương Bằng) đại diện cho thủy vực tiếp nhận nước thải đô thị trung tâm.
• NM3 đặt trên sông Mỏ Quạ (xã Chính Nghĩa) tiếp nhận nước thải làng nghề và sinh hoạt nông thôn.
• NM5 đặt tại khu vực tiếp nhận nước rỉ từ bãi rác trung tâm thị trấn Lương Bằng.
• NM6 đặt trên sông Điện Biên (xã Chương Xá) tiếp nhận nước thải nông nghiệp và tiêu thoát nội đồng.

Tần suất quan trắc định kỳ được thực hiện 2 đợt mỗi năm, chia đều cho mùa mưa và mùa khô với 8 thông số phân tích chính gồm pH, DO, BOD5, COD, NH4+, TSS, PO43- và Tổng Coliform. Phương pháp tính toán WQI được áp dụng chuẩn hóa theo Quyết định số 879/QĐ-TCMT ngày 01/7/2011 của Tổng cục Môi trường. Để tính toán áp lực ô nhiễm diện và điểm, tác giả áp dụng hệ số phát thải theo Quyết định số 154/QĐ-TCMT năm 2019, xử lý dữ liệu không gian bằng phần mềm GIS ArcGIS phiên bản 10.0 và phân tích tương quan thống kê đa biến trên phần mềm SPSS. Toàn bộ tiến trình nghiên cứu chuyên sâu diễn ra xuyên suốt trong 10 tháng, từ tháng 8/2018 đến tháng 5/2019.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Kết quả phân tích mẫu nước mặt năm 2018 so sánh với Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt QCVN 08-MT:2015/BTNMT cột B1 cho thấy chất lượng nước mặt trên địa bàn huyện Kim Động đang bị suy thoái rõ rệt:

Thứ nhất, mức độ ô nhiễm hữu cơ và phú dưỡng hóa diễn ra trầm trọng tại các sông nội đồng và khu vực bãi rác. Nồng độ COD tại điểm NM6 trên sông Điện Biên trong mùa khô lên tới 79,5 mg/l, vượt 2,65 lần giới hạn quy chuẩn cho phép (30 mg/l). Tương tự, thông số BOD5 tại điểm NM6 mùa mưa đạt mức 22,1 mg/l, vượt 1,47 lần ngưỡng quy định (15 mg/l). Nồng độ ion Amoni (NH4+) tại điểm NM4 mùa khô đo được 6,75 mg/l và tại NM6 mùa mưa đạt 6,83 mg/l, vượt quy chuẩn từ 7,5 đến 7,6 lần (ngưỡng quy chuẩn là 0,9 mg/l).

Thứ hai, chỉ số ô nhiễm vi sinh Coliform ở mức báo động tại các điểm tiếp nhận nước thải sinh hoạt và rác thải. Tại điểm quan trắc bãi rác thị trấn Lương Bằng (NM5), mật độ Coliform trong mùa khô đạt đỉnh 41.620 MPN/100ml, vượt quy chuẩn 5,55 lần (ngưỡng giới hạn là 7.500 MPN/100ml). Tại điểm sông Mỏ Quạ (NM3), mật độ vi sinh mùa mưa cũng ghi nhận mức 21.000 MPN/100ml, vượt quy chuẩn 2,8 lần.

Thứ ba, sự phân hóa chất lượng nước thể hiện rõ nét qua giá trị chỉ số WQI tổng hợp giai đoạn 2016 – 2018. Khu vực sông Điện Biên và bãi rác thị trấn Lương Bằng ghi nhận chỉ số WQI rất thấp, chỉ đạt 12,2 điểm – thuộc mức phân hạng ô nhiễm nặng (màu đỏ, dải WQI từ 0 đến 25), nguồn nước không thể sử dụng cho mục đích sinh hoạt hay tưới tiêu. Trái lại, tại hai điểm trên sông Hồng (NM1 và NM4), chất lượng nước có xu hướng cải thiện và tự làm sạch tốt hơn, chỉ số WQI duy trì trong khoảng 44,9 đến 55,9 điểm – tương ứng mức chất lượng trung bình đến khá (màu vàng và da cam).

Thứ tư, áp lực tải lượng ô nhiễm từ sinh hoạt và nông nghiệp phân bố không đồng đều giữa các xã. Tải lượng nước thải năm 2018 cao nhất đạt 6.768 m3/ha/năm và tải lượng phát thải BOD đạt 3.852 tấn/ha/năm, tập trung chủ yếu tại thị trấn Lương Bằng, xã Chính Nghĩa và xã Song Mai.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân cốt lõi dẫn đến tình trạng ô nhiễm nêu trên bắt nguồn từ sự gia tăng mật độ dân số đô thị và tập trung công nghiệp nhanh chóng nhưng thiếu hụt hạ tầng xử lý nước thải tương xứng. Mật độ dân số bình quân của huyện đạt 1.075 người/km2, tạo ra lượng nước thải sinh hoạt lớn xả trực tiếp ra môi trường. Hơn nữa, toàn huyện có khoảng 250 cơ sở và hợp tác xã sản xuất tiểu thủ công nghiệp hoạt động xen cài trong khu dân cư mà chưa xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung.

Trong sản xuất nông nghiệp, tập quán canh tác lạm dụng hóa chất bảo vệ thực vật là nguồn gây ô nhiễm diện đáng kể. Trung bình nông dân phun thuốc trừ sâu từ 3 đến 5 lần trong một vụ lúa với định mức sử dụng 3 kg/ha/năm, tổng khối lượng phân bón hóa học tiêu thụ ước tính 500 tấn/năm và thuốc trừ sâu bệnh khoảng 40 tấn/năm. Đáng chú ý, lượng hóa chất dư thừa bị rửa trôi đổ vào nguồn nước tiếp nhận ước tính chiếm tới 33%.

Dữ liệu quan trắc qua các mùa cho thấy mùa khô có nồng độ chất ô nhiễm hữu cơ và dinh dưỡng tích tụ cao hơn mùa mưa do lưu lượng dòng chảy suy giảm và khả năng tự pha loãng kém. Để trực quan hóa kết quả phục vụ công tác quản lý, toàn bộ dữ liệu tải lượng ô nhiễm theo 17 xã, thị trấn đã được tích hợp thành công trên bản đồ chuyên đề GIS, kết hợp cùng biểu đồ so sánh biến thiên chỉ số WQI qua các năm, giúp cơ quan chức năng dễ dàng định vị các điểm nóng môi trường cần ưu tiên xử lý.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm kiểm soát tải lượng ô nhiễm và phục hồi chất lượng các thủy vực tiếp nhận trên địa bàn huyện Kim Động, hệ thống 4 nhóm giải pháp trọng tâm cần được triển khai quyết liệt:

1. Đầu tư xây dựng hạ tầng kỹ thuật thu gom và xử lý nước thải tập trung:

• Hành động: Quy hoạch và xây dựng mạng lưới cống thu gom riêng biệt nước mưa và nước thải sinh hoạt; lắp đặt các trạm xử lý nước thải công nghệ bùn hoạt tính kết hợp màng vi lọc tại thị trấn Lương Bằng và các cụm dân cư tập trung.
• Chỉ tiêu đo lường: Đạt tỷ lệ 80% nước thải sinh hoạt đô thị và 100% nước thải công nghiệp được xử lý đạt QCVN 08-MT:2015/BTNMT cột B1 trước khi xả ra sông Cửu An và sông Điện Biên.
• Mốc thời gian: Giai đoạn 2021 – 2025.
• Chủ thể thực hiện: Ủy ban nhân dân huyện Kim Động chủ trì, phối hợp Sở Xây dựng tỉnh Hưng Yên.

2. Cải tạo thủy lực và ứng dụng công nghệ sinh thái tự nhiên:

• Hành động: Thực hiện nạo vét triệt để bùn lắng đáy tại các kênh mương nội đồng, hồ đầm; khơi thông dòng chảy liên thông giữa sông Hồng và hệ thống thủy nông Bắc Hưng Hải; thiết lập các bè thực vật thủy sinh (bèo lục bình, cỏ vetiver, lau sậy) tại các kênh tiêu thoát chính để tăng nồng độ DO và hấp phụ kim loại.
• Chỉ tiêu đo lường: Nâng chỉ số WQI tại sông Điện Biên và sông Mỏ Quạ từ mức dưới 25 lên trên 50 điểm.
• Mốc thời gian: Triển khai liên tục từ năm 2021 đến 2024.
• Chủ thể thực hiện: Phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn phối hợp Công ty Khai thác công trình thủy lợi Bắc Hưng Hải.

3. Thiết lập hệ thống giám sát tự động và ứng dụng chuyển đổi số môi trường:

• Hành động: Lắp đặt 03 trạm quan trắc tự động liên tục truyền dữ liệu trực tuyến 24/7 tại sông Điện Biên, sông Cửu An và khu vực bãi rác trung tâm; tích hợp dữ liệu quản lý tải lượng nguồn thải trên nền tảng WebGIS.
• Chỉ tiêu đo lường: Kiểm soát và cảnh báo sớm 100% các sự cố phát tán chất ô nhiễm bất thường.
• Mốc thời gian: Hoàn thành trong giai đoạn 2022 – 2024.
• Chủ thể thực hiện: Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Hưng Yên chỉ đạo Chi cục Bảo vệ Môi trường.

4. Hoàn thiện công cụ kinh tế và tăng cường thanh tra môi trường:

• Hành động: Áp dụng triệt để cơ chế thu phí bảo vệ môi trường đối với nước thải công nghiệp và nước thải sinh hoạt; tổ chức thanh tra định kỳ, xử phạt nghiêm khắc 100% các cơ sở sản xuất tiểu thủ công nghiệp xả thải lén lút chưa qua xử lý; vận động nông dân giảm 20% lượng phân bón vô cơ và thu gom vỏ thuốc bảo vệ thực vật đúng nơi quy định.
• Chỉ tiêu đo lường: Giảm 33% lượng hóa chất bảo vệ thực vật dư thừa thất thoát ra nguồn nước tiếp nhận.
• Mốc thời gian: Thực hiện thường niên bắt đầu từ năm 2021.
• Chủ thể thực hiện: Phòng Tài nguyên và Môi trường huyện Kim Động phối hợp Ủy ban nhân dân các xã, thị trấn.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu mang giá trị thực tiễn và tính học thuật cao, là tài liệu tham khảo hữu ích cho 4 nhóm đối tượng chính:

1. Cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên và môi trường cấp tỉnh, huyện: Bao gồm Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Hưng Yên, Ủy ban nhân dân huyện Kim Động và phòng chuyên môn. Dữ liệu tính toán tải lượng ô nhiễm và bản đồ GIS trong luận văn là công cụ trực tiếp phục vụ công tác thẩm định báo cáo đánh giá tác động môi trường, cấp phép xả thải và xây dựng quy hoạch phân vùng bảo vệ môi trường nước mặt đến năm 2030.

2. Nhà khoa học, giảng viên và sinh viên ngành Môi trường: Các cá nhân nghiên cứu chuyên ngành Khoa học Môi trường, Quản lý Tài nguyên Nước và Kỹ thuật Môi trường có thể kế thừa phương pháp luận kết hợp giữa tính toán WQI theo Quyết định 879/QĐ-TCMT, mô hình hóa tải lượng phát thải theo Quyết định 154/QĐ-TCMT và kỹ thuật biểu diễn dữ liệu không gian trên ArcGIS để áp dụng cho các nghiên cứu tương tự tại các lưu vực sông đồng bằng.

3. Ban quản lý cụm công nghiệp và chủ doanh nghiệp sản xuất: Là tài liệu tham chiếu giúp các doanh nghiệp tại 62 dự án công nghiệp trên địa bàn huyện nắm rõ quy chuẩn xả thải QCVN 08-MT:2015/BTNMT cột B1, từ đó chủ động cải tiến dây chuyền xử lý nước thải nội bộ và tuân thủ các quy định về kinh tế môi trường.

4. Hợp tác xã nông nghiệp và cộng đồng dân cư địa phương: Cung cấp thông tin thực tế về tác hại của việc lạm dụng 3 kg/ha/năm thuốc bảo vệ thực vật và tình trạng thất thoát 33% chất thải nông nghiệp, từ đó nâng cao nhận thức cộng đồng, thúc đẩy chuyển đổi sang mô hình nông nghiệp sinh thái an toàn và tham gia giám sát các nguồn xả thải tại khu dân cư.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao chỉ số WQI tại sông Điện Biên và bãi rác Kim Động lại giảm xuống mức 12,2 điểm? Chỉ số WQI chạm mức 12,2 điểm (ô nhiễm nghiêm trọng) do đây là các điểm tiếp nhận trực tiếp nước rỉ rác có hàm lượng Coliform lên tới 41.620 MPN/100ml và COD đạt 79,5 mg/l trong mùa khô. Dòng chảy tại sông nội đồng Điện Biên khá chậm, khả năng tự làm sạch kém, khiến các chất ô nhiễm hữu cơ và dinh dưỡng tích tụ liên tục.

2. Quá trình sản xuất nông nghiệp đóng góp bao nhiêu lượng chất gây ô nhiễm vào nguồn nước mặt Kim Động? Nông nghiệp chiếm 35,53% cơ cấu kinh tế huyện với lượng phân bón hóa học khoảng 500 tấn/năm và thuốc bảo vệ thực vật 40 tấn/năm. Theo tính toán trong luận văn, có tới 33% lượng hóa chất dư thừa bị rửa trôi trực tiếp vào các kênh mương nội đồng, làm nồng độ NH4+ tại nhiều điểm vượt quy chuẩn hơn 7,5 lần.

3. Chất lượng nước mặt sông Hồng có sự khác biệt như thế nào so với các sông nội đồng trên địa bàn huyện? Nước mặt sông Hồng tại điểm NM1 và NM4 duy trì chất lượng tốt hơn hẳn các sông nội đồng, với chỉ số WQI đạt từ 44,9 đến 55,9 điểm. Nguyên nhân là do sông Hồng có lưu lượng nước mặt rất lớn, lưu tốc dòng chảy cao, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình pha loãng và tự làm sạch tự nhiên so với các kênh mương tù đọng.

4. Quá trình đô thị hóa tạo ra áp lực tải lượng ô nhiễm lớn nhất tại những xã nào của huyện Kim Động? Áp lực tải lượng ô nhiễm tập trung cao nhất tại thị trấn Lương Bằng, xã Chính Nghĩa và xã Song Mai. Tại các khu vực này, mật độ dân cư tập trung cao cùng sự hiện diện của 250 cơ sở công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp đã đẩy lượng nước thải lên mức đỉnh 6.768 m3/ha/năm và tải lượng BOD lên tới 3.852 tấn/ha/năm.

5. Phương pháp tính toán tải lượng ô nhiễm và ứng dụng GIS trong luận văn có thể nhân rộng sang địa phương khác không? Phương pháp luận sử dụng Quyết định 154/QĐ-TCMT kết hợp phần mềm ArcGIS 10 hoàn toàn có thể chuyển giao và áp dụng cho tất cả các huyện thuộc lưu vực đồng bằng sông Hồng. Mô hình này giúp chuẩn hóa việc số hóa dữ liệu nguồn thải, đánh giá chính xác áp lực môi trường theo từng đơn vị hành chính mà không đòi hỏi chi phí đầu tư quá lớn.

Kết luận

• Đánh giá toàn diện hiện trạng chất lượng nước mặt huyện Kim Động giai đoạn 2016 – 2018, phát hiện tình trạng ô nhiễm hữu cơ và vi sinh nghiêm trọng tại sông Điện Biên và bãi rác Lương Bằng với chỉ số WQI ở mức 12,2 điểm.
• Xác định nguyên nhân cốt lõi từ sự bùng nổ đô thị hóa với mật độ dân số 1.075 người/km2, áp lực từ 1.605 doanh nghiệp và 250 cơ sở tiểu thủ công nghiệp xả thải chưa qua xử lý tập trung.
• Định lượng chính xác tải lượng ô nhiễm nông nghiệp và sinh hoạt với mức phát thải BOD cao nhất đạt 3.852 tấn/ha/năm và thất thoát 33% hóa chất bảo vệ thực vật vào nguồn nước.
• Ứng dụng thành công công nghệ GIS và hệ số phát thải chuẩn hóa để xây dựng bản đồ phân vùng áp lực ô nhiễm cho 17 đơn vị hành chính, đóng góp cơ sở dữ liệu quan trọng cho khoa học môi trường địa phương.
• Đề xuất lộ trình giải pháp khả thi giai đoạn 2021 – 2025 hướng tới mục tiêu kiểm soát 100% nước thải công nghiệp và nâng WQI các sông nội đồng lên trên 50 điểm.

Các nhà quản lý, nhà nghiên cứu và cơ quan hoạch định chính sách hãy tích cực khai thác cơ sở dữ liệu và phương pháp luận của công trình nghiên cứu này để triển khai hiệu quả các đề án kiểm soát ô nhiễm, phục hồi hệ sinh thái nước mặt và xây dựng môi trường sống bền vững cho cộng đồng địa phương.

Trích đoạn nội dung tài liệu

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN XUÂN TIẾN TÁC ĐỘNG CỦA ĐÔ THỊ HÓA TỚI CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN KIM ĐỘNG, TỈNH HƯNG YÊN Ngành: Khoa họ c mô i trường Mã số: 8440301 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Ngô Thế Ân TS. Nông Hữu Dương NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2019 c LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Kết quả nghiên cứu của luận văn là những đóng góp riêng dựa trên số liệu khảo sát thực tế, trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Những kết quả nghiên cứu kế thừa các công trình khoa học khác đều được trích dẫn theo đúng quy định.

Nếu luận văn có sự sao chép từ các công trình khoa học khác, tác giả xin hoàn toàn chịu trách nhiệm. Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Tác giả luận văn Nguyễn Xuân Tiến. i c LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp này, ngoài sự nỗ lực của bản thân, tôi đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ nhiệt tình của các tập thể, cá nhân trong và ngoài trường. Trước hết tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo Khoa Môi trường và các thầy cô giáo Học viện Nông Nghiệp Việt Nam đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp.

Đặc biệt tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS. Ngô Thế Ân và TS. Nông Hữu Dương đã tận tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp này. Xin cảm ơn các lãnh đạo Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Hưng Yên, phòng Tài nguyên Môi trường huyện Kim Động đã tạo điều kiện thuận lợi trong suốt quá trình tôi tham gia thực hiện luận văn.

Cuối cùng, tôi muốn gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè và người thân đã luôn bên cạnh tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong thời gian tôi học tập, rèn luyện tại trường Học viện Nông Nghiệp Việt Nam. Tôi xin chân thành cảm ơn. Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Tác giả luận văn Nguyễn Xuân Tiến ii c MỤC LỤC Lời cam đoan. ii Mục lục.

iii Danh mục chữ viết tắt .Error! Bookmark not defined. Danh mục bảng. vii Danh mục hình. viii Trích yếu luận văn.

ix Thesis abstract. Tính cấp thiết của đề tài. Giả thuyết nghiên cứu. Mục tiêu nghiên cứu.

Phạm vi nghiên cứu. Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học và thực tiễn. Tổng quan tài liệu. KháI nIệm cơ bản về nước mặt.

Hiện trạng môi trường nước mặt trên thế giới và ở Việt Nam. Hiện trạng môi trường nước mặt trên thế giới. Hiện trạng môi trường nước mặt ở Việt Nam. Tác động của đô thị hóa tới chất lượng nước mặt.

Ảnh hưởng của đô thị hóa tới môi trường nước. Một số gIảI pháp quản lý chất lượng môI trường nước mặt. Các nguyên tắc trong quản lý môi trường nước mặt. Các phương pháp quản lý.

Các công cụ quản lý môi trướng nước mặt. Các giải pháp quản lý môi trường nước mặt. Vật lIệu và phương pháp nghIên cứu. Địa đIểm nghIên cứu.

Thờı gıan nghıên cứu. ĐốI tượng và vật lIệu nghIên cứu. Nội dung nghiên cứu. Phương pháp nghIên cứu.

Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu, thông tin thứ cấp. Phương pháp đánh giá hiện trạng môi trường nước mặt và diễn biến chất lượng nước mặt. Phương pháp đánh giá ảnh hưởng của đô thị hóa đến chất lượng nước mặt. Kết quả và thảo luận.

Điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội huyện Kim Động. Điều kiện tự nhiên .