Luận văn Thạc sĩ Khoa học môi trường: Thực trạng chất lượng và đề xuất giải pháp quản lý chất lượng nước sông Đáy thuộc huyện Chương Mỹ thành phố Hà Nội

Chia sẻ: Mao A Mẫn | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:92

Thêm vào BST

Báo xấu

31
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn nhằm cung cấp thêm cơ sở khoa học về thực trạng và đề xuất giải pháp quản lý chất lượng nước sông tại các khu vực làng nghề Việt Nam. Để hiểu rõ hơn mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết luận văn này!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học môi trường: Thực trạng chất lượng và đề xuất giải pháp quản lý chất lượng nước sông Đáy thuộc huyện Chương Mỹ thành phố Hà Nội

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGUYỄN THỊ HÀ MY THỰC TRẠNG CHẤT LƢỢNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP QUẢN LÝ CHẤT LƢỢNG NƢỚC SÔNG ĐÁY THUỘC HUYỆN CHƢƠNG MỸ THÀNH PHỐ HÀ NỘI CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG MÃ NGÀNH: 8440301 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS. NGUYỄN HẢI HÒA Hà Nội, 2018
i LỜI CẢM ƠN Trước tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến Ban Giám hiệu trường Đại học Lâm nghiệp, Khoa Quản lý tài nguyên rừng và môi trường, Phòng Đào tạo sau Đại học đã giú đỡ, tạo mọi điều kiện cho tôi học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn này. Đặc biệt, tôi xin bày tỏ sự biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Nguyễn Hải Hòa, đã trực tiếp tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn Tập thể cán bộ Phòng Quan trắc, Phân tích môi trường tại Công ty CP phát triển Dầu khí và CN Môi trường Việt Nam (PETECH) đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Qua đây, tôi xin cảm ơn bạn bè và gia đình đã động viên, khích lệ, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn. Mặc dù bản thân đã rất cố gắng hoàn thiện luận văn bằng tất cả sự nhiệt huyết và năng lực của mình, song với kiến thức còn nhiều hạn chế và trong giới hạn thời gian quy định, luận văn này chắc chắn còn nhiều thiếu sót. Rất mong nhận được những đóng góp quý báu của quý thầy cô, và các chuyên gia để nghiên cứu một cách sâu hơn, toàn diện hơn trong thời gian tới. Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 31 tháng 10 năm 2018 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Hà My
ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... i MỤC LỤC ........................................................................................................ ii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ...................................................................... v DANH MỤC BẢNG ....................................................................................... vi DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ................................................................ vii ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................................. 1 Chƣơng 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.................................... 3 1.1. Tổng quan về tài nguyên nước .............................................................. 3 1.1.1 Một số khái niệm .............................................................................. 3 1.1.2. Tổng quan về tài nguyên nước trên thế giới ................................... 3 1.1.3. Tổng quan về tài nguyên nước ở Việt Nam..................................... 5 1.1.4. Các thông số đánh giá chất lượng nước mặt .................................. 7 1.1.5.Các dạng ô nhiễm nước mặt .......................................................... 10 1.2. Tổng quan các nghiên cứu về chất lượng nước mặt ............................ 11 1.2.1. Trên thế giới .................................................................................. 11 1.2.2. Tình hình ô nhiễm nước sông ở Việt Nam .................................... 12 Chƣơng 2. MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................ 15 2.1. Mục tiêu nghiên cứu............................................................................. 15 2.1.1 Mục tiêu chung ............................................................................... 15 2.1.2 Mục tiêu cụ thể ............................................................................... 15 2.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu........................................................ 15 2.2.1. Đối tượng nghiên cứu ................................................................... 15 2.2.2. Phạm vi nghiên cứu....................................................................... 18 2.3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................ 20
iii 2.3.1. Nghiên cứu thực trạng chất lượng và hoạt động quản lý chất lượng nước sông Đáy thuộc huyện Chương Mỹ, Thành phố Hà Nội ..... 20 2.3.2. Nghiên cứu xác định nguyên nhân làm suy giảm chất lượng nước sông Đáy khu vực nghiên cứu ................................................................. 20 2.3.3. Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của suy thoái chất lượng nước sông đến môi trường sinh thái ................................................................ 20 2.3.4. Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý chất lượng nước sông khu vực nghiên cứu ......................................................................... 20 2.4. Phương pháp nghiên cứu...................................................................... 21 2.4.1. Thực trạng chất lượng và hoạt động quản lý chất lượng nước mặt sông Đáy thuộc huyện Chương Mỹ, Thành phố Hà Nội ......................... 21 2.4.2. Xác định nguyên nhân làm suy giảm chất lượng nước sông Đáy 27 2.4.3. Xác đánh giá ảnh hưởng của suy thoái chất lượng nước sông đến môi trường sinh thái ................................................................................ 28 2.4.4. Giải pháp nâng cao chất lượng nước sông khu vực nghiên cứu .. 28 Chƣơng 3. ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU .......................................................................... 29 3.1. Điều kiện tự nhiên ............................................................................... 29 3.2. Điều kiện kinh tế xã hội ....................................................................... 31 3.2.1. Sản xuất công nghiệp- tiểu thủ công nghiệp- xây dựng cơ bản.... 31 3.2.2. Ngành dịch vụ ............................................................................... 32 3.2.3. Sản xuất nông nghiệp- lâm nghiệp- thủy sản................................ 33 3.2.4. Công tác phòng chống thiên tai .................................................... 35 3.2.5. Công tác môi trường và tài nguyên nước ..................................... 36 3.3 Giới thiệu về sông Đáy ......................................................................... 37
iv Chƣơng 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................ 39 4.1.Thực trạng chất lượng và hoạt động quản lý chất lượng nước sông Đáy thuộc huyện Chương Mỹ, TP Hà Nội. ........................................................ 39 4.1.1. Thực trạng môi trường nước mặt khu vực nghiên cứu ................. 39 4.1.2 Đánh giá hiện trạng công tác quản lý chất lượng nước ................ 55 4.2. Nguyên nhân làm suy giảm chất lượng nước sông Đáy ...................... 58 4.3. Ảnh hưởng của suy thoái chất lượng nước sông đến môi trường sinh thái và con người. ........................................................................................ 60 4.3.1. Ảnh hưởng của suy thoái chất lượng nước sông đến môi trường sinh thái .......................................................................................................... 61 4.3.2 Ảnh hưởng của suy thoái chất lượng nước sông đến con người ... 64 4.4. Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý chất lượng nước sông khu vực nghiên cứu ............................................................................................ 67 4.4.1. Giải pháp về mặt quản lý .............................................................. 67 4.4.2 Giải pháp về mặt thực thi pháp lý và luật bảo vệ môi trường:...... 69 4.4.3. Giải pháp về kĩ thuật ..................................................................... 70 4.4.4. Giải pháp về mặt xã hội ................................................................ 70 4.4.5. Giải pháp về hỗ trợ tài chính đối với hộ gia đình bị ảnh hưởng .. 71 KẾT LUẬN, TỒN TẠI & KIẾN NGHỊ ...................................................... 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 75 PHỤ LỤC ....................................................................................................... 77
v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BVMT Bảo vệ môi trường BTNMT Bộ Tài nguyên và Môi trường ĐTM Đánh giá tác động môi trường ĐTPT Đầu tư phát triển TNMT Tài nguyên và Môi trường HĐND Hội đồng nhân dân UBND Ủy ban nhân dân QH Quốc hội NĐ-CP Nghị định/Chính phủ QĐ Quyết định QCVN Quy chuẩn Việt Nam TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam GHCP Giới hạn cho phép GTGH Giá trị giới hạn LVS Lưu vực sông KTTĐ Kinh tế trọng điểm
vi DANH MỤC BẢNG, CÁC BIỂU ĐỒ Bảng 2.1. Danh sách các thông số quan trắc chất lượng môi trường nước sông Đáy, huyện Chương Mỹ .................................................................................. 16 Bảng 2.2. Tọa độ vị trí quan trắc chất lượng môi trường nước sông Đáy, huyện Chương Mỹ........................................................................................... 21 Bảng 2.3. Phân loại chất lượng nước mặt theo chỉ số chất lượng nước (WQI) .... 27 Bảng 4.1. Kết quả phân tích thông số môi trường khu vực nghiên cứu ......... 39 Bảng 4.2. Kết quả phỏng vấn người dân sống xung quanh sông Đáy ............ 54 Biểu đồ 4.1. Kết quả điều tra phỏng vấn về diễn biến chất lượng đáy sông .. 63 Biểu đồ 4.2. Kết quả phỏng vấn mức độ gây mùi của sông Đáy .................... 64 Biểu đồ 4.3. Kết quả phỏng vấn mức độ ảnh hưởng của chất lượng nước sông Đáy .................................................................................................................. 66
vii DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 2.1. Vị trí quan trắc chất lượng môi trường nước sông Đáy, huyện Chương Mỹ ..................................................................................................... 19 Hình 3.1.Ranh giới hành chính khu vực nghiên cứu ...................................... 29 Hình 4.1. Giá trị pH trong môi trường nước mặt sông Đáy (lần 1) ................ 41 Hình 4.2. Giá trị pH trong môi trường nước mặt sông Đáy (lần 2) ................ 41 Hình 4.3. Giá trị TSS trong môi trường nước mặt sông Đáy, huyện Chương Mỹ (lần 1) ........................................................................................................ 42 Hình 4.4. Giá trị TSS trong môi trường nước mặt sông Đáy, huyện Chương Mỹ (lần 2) ........................................................................................................ 43 Hình 4.5. Giá trị DO trong môi trường nước mặt sông Đáy, huyện Chương Mỹ ( lần 1) ....................................................................................................... 44 Hình 4.6. Giá trị DO trong môi trường nước mặt sông Đáy, huyện Chương Mỹ (lần 2) ........................................................................................................ 44 Hình 4.7. Giá trị BOD trong môi trường nước mặt sông Đáy, huyện Chương Mỹ ( lần 1) ....................................................................................................... 45 Hình 4.8. Giá trị BOD trong môi trường nước mặt sông Đáy, huyện Chương Mỹ (lần 2) ........................................................................................................ 46 Hình 4.9. Giá trị COD trong môi trường nước mặt sông Đáy, huyện Chương Mỹ (lần 1) ........................................................................................................ 47 Hình 4.10. Giá trị COD trong môi trường nước mặt sông Đáy, huyện Chương Mỹ (lần 2) ........................................................................................................ 47 Hình 4.11. Giá trị NO3- trong môi trường nước mặt sông Đáy, huyện Chương Mỹ (lần 1) ........................................................................................................ 48 Hình 4.12. Giá trị NO3- trong môi trường nước mặt sông Đáy, huyện Chương Mỹ (lần 2) ........................................................................................................ 49
viii Hình 4.13. Giá trị NH4+ trong môi trường nước mặt sông Đáy, huyện Chương Mỹ (lần 1) .......................................................................................... 49 Hình 4.14. Giá trị NH4+ trong môi trường nước mặt sông Đáy, huyện Chương Mỹ (lần 2) .......................................................................................... 50 Hình 4.15. Giá trị PO43- trong môi trường nước mặt sông Đáy, huyện Chương Mỹ (lần 1) .......................................................................................... 51 Hình 4.16. Giá trị PO43- trong môi trường nước mặt sông Đáy, huyện Chương Mỹ (lần 2) .......................................................................................... 51 Hình 4.17. Giá trị Coliform trong môi trường nước mặt sông Đáy, huyện Chương Mỹ (lần 1) .......................................................................................... 52 Hình 4.18. Giá trị Coliform trong môi trường nước mặt sông Đáy, huyện Chương Mỹ (lần 2) .......................................................................................... 52
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Nước có vai trò vô c ng quan trọng trong quá trình hình thành sự sống trên Trái đất. Có thể nói sự sống của con người và mọi sinh vật trên Trái đất phụ thuộc vào nước. Nước bao phủ hơn 70 diện tích của bề mặt Trái đất nhưng chỉ có 0,3 nước trên toàn thế giới (hay 3,6 triệu km³) là có thể sử dụng làm nước uống. Tại Việt Nam, trong khoảng hơn 20 năm trở lại đây, nước mặt tại các thủy vực nói chung và nước mặt trong các dòng sông có sự thay đổi lớn theo chiều hướng suy giảm về chất lượng. Cùng với quá trình phát triển của xã hội, quá trình đô thị hóa, công nghiệp hóa- hiện đại hóa làm tăng nhu cầu sử dụng nước và xả thải ra môi trường một lượng chất thải lớn. Các sông lớn như Đồng Nai, sông Cầu, sông Đáy, sông Nhuệ… đã và đang bị ô nhiễm nghiêm trọng bởi các hoạt động dân sinh và suy giảm chức năng cung cấp nước cho hoạt động sản xuất, sinh hoạt. Chương Mỹ là một huyện đồng bằng của thành phố Hà Nội, phía Tây Nam thủ đô Hà nội, thị trấn Chúc Sơn của huyện nằm cách trung tâm thủ đô Hà Nội 20 km, huyện Chương Mỹ có diện tích rộng đứng thứ 3 toàn thành phố (sau huyện Ba Vì và huyện Sóc Sơn). Địa hình chia làm 3 vùng: vùng bãi ven sông Đáy, v ng đồng bằng và v ng bán sơn địa.; là huyện có vị trí thuận lợi cho việc phát triển kinh tế- xã hội. Sông Đáy chảy qua 9 xã thuộc huyện Chương Mỹ, là nguồn cung cấp nước chính cho hoạt động nông nghiệp và công nghiệp của huyện; sông Đáy nguyên là một phần lưu lớn đầu tiên ở hữu ngạn sông Hồng, dài 237 km, bắt đầu từ cửa Hát Môn chảy theo hướng Đông Bắc- Tây Nam và đổ ra biển tại cửa Đáy. Sông chảy qua các tỉnh/ thành phố Hà Nội, Hà Nam, Ninh Bình và Nam Định. Hiện nay sông Đáy đang bị xâm nhập mặn ở vùng hạ du, phần thượng và trung lưu cũng đã bị ô nhiễm do nguồn thải ở v ng dân cư tập trung, khu công nghiệp tập trung của các tỉnh Hà Nam, Nam Định, Ninh Bình
2 và Hà Nội, đặc biệt là nước thải từ các làng nghề gây ô nhiễm môi trường nói chung và ô nhiễm môi trường nước nói riêng. Nhận thấy vai trò quan trọng của hệ thống sông Đáy đối với sự phát triển kinh tế bền vững của thành phố Hà Nội nói chung và của huyện Chương Mỹ nói riêng, cũng như để có cơ sở đề xuất các giải pháp quản lý, giải pháp kỹ thuật nhằm cải thiện chất lượng nước sông Đáy, tôi đã chọn đề tài: “Thực trạng chất lượng và đề xuất giải pháp quản lý chất lượng nước sông Đáy thuộc huyện Chương Mỹ, thành phố Hà Nội”
3 Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Tổng quan về tài nguyên nƣớc 1.1.1 Một số khái niệm Chất lượng môi trường nước được xác định bởi một tập hợp nồng độ các chất vô cơ, hữu cơ, vi sinh vật có trong nước và cấu trúc thành phần loài cũng như trạng thái các vi sinh vật thủy lợi có trong nước (Nguyễn Thái Lai, 1999). Nước mặt là nước trong sông, hồ hoặc nước ngọt trong v ng đất ngập nước. Nước mặt được bổ sung tự nhiên bởi giáng thủy và chúng mất đi khi chảy vào đại dương, bốc hơi và thấm xuống đất. Ô nhiễm môi trường nước là sự biến đổi nói chung do con người đối với chất lượng nước làm nhiễm bẩn nước và gây nguy hiểm cho con người, cho công nghiệp, nông nghiệp, nuôi cá, nghỉ ngơi, giải trí, cho động vật nuôi và các loài hoang dã (theo Hiến chương Châu Âu). Ô nhiễm môi trường nước được chia làm hai loại theo nguồn gốc đó là: Ô nhiễm nước có nguồn gốc tự nhiên và ô nhiễm nước có nguồn gốc nhân tạo. Ngoài ra, theo bản chất của các tác nhân gây ô nhiễm, người ta phân ra thành các loại ô nhiễm nước: ô nhiễm vô cơ, ô nhiễm hữu cơ, ô nhiễm hóa chất, ô nhiễm sinh học và nhiễm bởi các tác nhân vật lý. 1.1.2. Tổng quan về tài nguyên nước trên thế giới Tài nguyên nước bao gồm nguồn nước mặt, nước mưa, nước dưới đất, nước biển. Nguồn nước mặt thường được gọi là tài nguyên nước mặt, tồn tại trong các thủy vực ở trên mặt đất như: sông ngòi, hồ tự nhiên, hồ chứa (hồ nhân tạo), đầm lầy, đồng ruộng, và băng tuyết. Tài nguyên nước sông là thành phần chủ yếu và quan trọng nhất, được sử dụng rộng rãi trong đời sống và sản xuất. Tài nguyên nước là tài nguyên có khả năng tái tạo, nằm trong chu trình tuần hoàn của nước, dưới các dạng như: mây, mưa, trong ao hồ, sông suối,
4 đầm, biển, đại dương, cơ thể sinh vật, các vật chất, đất đai… Khoảng 97% tổng lượng nước trên hành tinh là nước mặn tồn tại trong các biển và đại dương, chỉ còn 3 là nước ngọt, nhưng 75 tồn tại dưới dạng băng, đá. Trong gần 0,8 lượng nước ngọt còn lại thì có đến 90% tồn tại trong đất và chỉ còn lại 0,08% tổng lượng nước trên hành tinh là nước ngọt (hơi nước và nước trong các thủy vực lục địa) [14]. Nước có vai trò đặc biệt quan trọng đối với sự sống trên trái đất. Nước góp phần hình thành lớp thổ nhưỡng, thảm thực vật, điều hòa khí hậu…Nước là môi trường cho các phản ứng hóa sinh tạo chất mới, giúp chuyển dịch nhiều loại vật chất. Nước có vai trò quyết định trong các hoạt động kinh tế và đời sống văn hóa xã hội của loài người. Trong lịch sử các thủy vực lớn thường là cái nôi của nhiều nền văn minh vĩ đại, đồng thời sự suy thoái các thủy vực nước cũng là nguyên nhân chính dẫn đến suy tàn một số trung tâm chính trị, kinh tế và văn hóa lớn [4]. Theo tổ chức y tế thế giới (WHO) và Quỹ Nhi đồng Liên hợp quốc, hiện có hơn 1,1 tỷ người trên thế giới không có nước sạch sử dụng. Mỗi năm có 5 triệu người chết vì những bệnh liên quan đến nước. Lượng nước ngọt trung bình cho mỗi người dân mỗi năm giảm đến gần 1/3. Liên hợp Quốc (LHQ) dự báo với tình hình sử dụng nước như hiện nay, trong 20 năm tới, thế giới sẽ có 1,8 tỷ người sống ở các vùng hoàn thiếu nước và 5 tỷ người khác sống trong các vùng khó có thể đáp ứngnhu cầu về nước. Mặt khác do đô thị hóa người dân ngày càng tập trung vào các thành phố lớn, dự tính đến năm 2020, các nước ở Nam bán cầu sẽ chiếm 27 trong số 33 thành phố có hơn 8 triệu dân khiến lượng nước tiêu thụ cho sinh hoạt sẽ tăng 40 . Sự lãng phí nước sẽ tăng c ng với mức sống của người dân tăng lên do sử dụng quá nhiều thiết bi gia dụng [4].
5 1.1.3. Tổng quan về tài nguyên nước ở Việt Nam Tổng lượng nước mặt trung bình năm của Việt Nam khoảng 830 tỉ m3 được tập trung chủ yếu trên 8 LVS lớn, bao gồm: LVS Hồng - Thái Bình, Bằng Giang - Kỳ Cùng, Mã, Cả, Vu Gia - Thu Bồn, Ba, Đồng Nai và sông Mê Công (Cửu Long). Tuy nhiên, khoảng 63% nguồn nước mặt của Việt Nam (tương ứng với 520 tỷ m3 ) có nguồn gốc ở ngoài ranh giới quốc gia, chỉ có gần 310 tỉ m3 mỗi năm được sinh ra trên lãnh thổ Việt Nam. Tổng lượng nước đang được khai thác, sử dụng hàng năm khoảng 80,6 tỷ m3 cho các mục đích nông nghiệp, sản xuất năng lượng, sinh hoạt, nuôi trồng thuỷ sản và hoạt động sản xuất công nghiệp, du lịch, dịch vụ. Tuy nhiên, khai thác, sử dụng tài nguyên nước chưa hợp lý và thiếu bền vững đã và đang gây suy giảm tài nguyên nước. Hiệu quả sử dụng nước còn thấp, tình trạng lãng phí trong sử dụng nước vẫn còn diễn ra khá phổ biến trên phạm vi cả nước. Có thể nhìn thấy trước mắt những thách thức đặt ra trong việc sử dụng bền vững tài nguyên nước quốc gia, đó là nguy cơ cạn kiệt nguồn nước do sự phân bố lượng nước không đồng đều theo mùa, sự suy giảm chất lượng nước do ô nhiễm, đặc biệt là cơ chế hợp tác, chia sẻ nguồn nước giữa vùng, các quốc gia đối với các LVS liên vùng, liên quốc gia chưa hiệu quả…[2] Việt Nam có hệ thống sông, hồ, kênh rạch phong phú, lượng mưa trung bình hàng năm khá lớn tới trên 2.000 mm. Lượng nước mặt sản sinh một lãnh thổ là 32,5 tỷ m3/năm, nếu kể cả lượng nước chảy từ các quốc gia lân cận vào đạt 889 tỷ m3/năm, trữ lượng tiềm năng nước dưới đất là 48 tỷ m3/năm. Tuy nhiên, nhu cầu nước của Việt Nam tăng mạnh từ 79,61 tỷ m3/năm vào năm 2000, có thể lên đến vài trăm tỷ m3/năm vào những thập niên đầu của thế kỷ 21 và nguy cơ thiếu nước biểu hiện ở nhiều vùng, kể cả châu thổ sông Hồng. Lượng mưa phân bố không đều theo mùa và theo khu vực, lượng nước mặt dự
6 trữ có tới hơn 2/3 bắt nguồn từ khu vực ngoài biên giới lãnh thổ và lượng nước dưới đất có dấu hiệu cạn Sông ngòi Việt Nam được nuôi dưỡng bởi một nguồn nước mưa dồi dào, là hệ quả hoạt động của các khối không khí và hoàn lưu gió m a. M a lũ là m a nước sông dâng cao ứng với m a mưa, và tương ứng mùa cạn - mùa nước trong sông tương đối ổn định ứng với mùa khô [14]. Việt Nam hầu như nằm ở cuối hạ lưu các sông lớn như: sông Hồng, sông Mê Kông…Sông Mê Kông có 90% diện tích lưu vực nằm ở nước ngoài và cũng 90 lượng nước sông Mê Kông chảy vào Việt Nam từ nước ngoài; Sông Hồng có gần 50% diện tích lưu vực nằm ở Trung Quốc và 30 lượng nước hàng năm bắt nguồn từ Trung Quốc. Do đó, khả năng có nước, đặc biệt là m a khô, khi các nước ở v ng thượng nguồn gia tăng sử dụng nguồn nước là điều nằm ngoài kiểm soát của Việt Nam. Điều này đồng nghĩa với việc khi các nước láng giềng dùng nhiều nước thì lượng nước đổ vào nước ta sẽ giảm, ngoài ra còn kéo theo sự nhiễm bẩn nguồn nước dẫn đến suy giảm chất lượng nước [14]. Dòng chảy mặt phân bố rất không đều theo lãnh thổ. M a lũ trên các sông xuất hiện chậm dần từ Bắc vào Nam, muộn nhất ở các vùng ven biển Trung Bộ và Nam Trung Bộ. Hiểm họa lũ lụt đe dọa cuộc sống của dân cư trên các sông. Ở Việt Nam dự báo tổng lượng nước mặt của nước ta vào năm 2025 chỉ bằng 96 đến năm 2070 giảm xuống còn 90 và năm 2100 chỉ còn khoảng 86% so với hiện nay. Lượng nước mặt bình quân đầu người ở nước ta hiện nay đạt khoảng 3.840m3/người/năm. Nếu tính tổng lượng tài nguyên nước sông ngòi ở Việt Nam (kể cả nước từ bên ngoài chảy vào) thì bình quân đạt 10.240 m3/người/năm. Với tốc độ phát triển dân số như hiện nay thì đến năm 2025 lượng nước mặt tính đầu quân trên đầu người ở nước ta chỉ đạt khoảng 2.830 m3/người/năm. Tính cả lượng nước từ bên ngoài chảy vào bình quân đạt
7 7.660 m3/người/năm. Theo chỉ tiêu đánh giá của hội tài nguyên quốc tế (IWRA), quốc gia nào có lượng nước bình quân đầu người dưới 4.000 m3/người/năm là quốc gia thiếu nước. Như vậy, nếu chỉ tính riêng lượng tài nguyên nước mặt sản sinh trên lãnh thổ thì ở thời điểm hiện nay nước ta đã thuộc số các quốc gia thiếu nước [2]. Tác động của biến đổi khí hậu toàn cầu: sự biến đổi khí hậu toàn cầu đã, đang và sẽ tác động mạnh mẽ đến tài nguyên nước. Theo đánh giá bước đầu vào khoảng năm 2070 với kịch bản nhiệt độ không khí tăng lên 2,50C đến 4,50C, lượng dòng chảy sông ngòi ở Việt Nam cũng sẽ biến đổi tùy theo mức độ của lượng mưa. Nếu lượng mưa giảm 10% thì dòng chảy năm có thể giảm 17 đến 53 đối với kịch bản nhiệt độ không khí tăng 2,50C và giảm 26% - 90% với kịch bản nhiệt độ không khí tăng 4,50C, mức độ biến đổi mạnh nhất ở Nam Trung Bộ và Đông Nam Bộ. Trái đất nóng lên có thể làm cho nước biển dâng cao thêm 0,3m-1,0m và do đó nhiều vùng thấp ở đồng bằng sông Cửu Long, v ng đồng bằng châu thổ Bắc Bộ và ven biển Trung Bộ sẽ bị ngập chìm trong nước biển. Nếu nước biển dâng 1m, diện tích ngập lụt là 40.000 km2 chủ yếu ở đồng bằng sông Cửu Long, 1.700 km2 v ng đất ngập nước cũng bị đe dọa và 17 triệu người sẽ chịu hậu quả của lũ lụt[9]. 1.1.4. Các thông số đánh giá chất lượng nước mặt 1.1.4.1 Hàm lượng oxy hòa tan trong nước (DO) Đây là chỉ số thể hiện lượng oxy hòa tan trong nước, lượng oxy này rất cần cho sự hô hấp của các sinh vật nước. Nồng độ oxy trong nước thường có giá trị DO nằm trong khoảng 14 - 16 ppm. Khi nồng độ DO xuống thấp, chứng tỏ nước bị ô nhiễm do bị động vật, thực vật, các sinh vật phân hủy, tiêu thụ oxy. Do vậy DO là một chỉ số quan trọng để đánh giá sự ô nhiễm nước của các thủy vực.
8 1.1.4.2 Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) Trong nước luôn xảy ra các phản ứng oxy hóa các chất hữu cơ có sự tham gia của các vi sinh vật. Các quá trình này tiêu tốn oxy và được đặc trưng bằng chỉ số nhu cầu oxy sinh hóa. Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) là lượng oxy mà vi sinh vật cần d ng để oxy hóa các chất hữu cơ theo phản ứng: Chất hữu cơ + O2 = CO2 + H2O + sản phẩm cố định. Để xác định giá trị BOD của mẫu nước, người ta thường sử dụng giá trị BOD5 bằng cách xác định hiệu nồng độ oxy hòa tan của mẫu nước sau khi pha loãng và ủ mẫu pha loãng ở nhiệt độ 200C trong năm ngày. Bởi vậy, chỉ số BOD5 là chỉ số quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm nước. 1.1.4.3 Độ pH Đây là chỉ số đặc trưng cho nồng độ H+ có trong dung dịch, thường được d ng để đánh giá tính axit hoặc tính kiềm của nước. Gía trị pH của nước được xác định bằng logarit cơ số 10 nồng độ ion H+ theo công thức: pH = - lg(H+). Khi pH = 7 nước có tính trung tính, pH < 7, nước có tính axit, pH > 7 nước có tính kiềm. Như vậy, pH cho biết độ axit hay độ chua của nước. 1.1.4.4 Nhu cầu oxi hóa học (COD) COD là lượng ô xy cần thiết cho quá trình ô xy hoá hoàn toàn các chất hữu cơ có trong nước thành CO2 và H2O. COD là tiêu chuẩn quan trọng để đánh giá mức độ ô nhiễm của nước (nước thải, nước mặt, nước sinh hoạt) vì nó cho biết hàm lượng chất hữu cơ có trong nước là bao nhiêu. 1.1.4.5 Chất rắn lơ lửng Chất rắn trong nước tồn tại ở dạng lơ lửng và dạng hoà tan do các chất rửa trôi từ đất, sản phẩm của quá trình phân huỷ các chất hữu cơ, động thực vật và do ảnh hưởng của nước thải sinh hoạt và công nghiệp. Chúng có ảnh hưởng xấu đến chất lượng nước mặt hoặc nước thải. Các nguồn nước có hàm
9 lượng chất rắn cao thường có vị và có thể tạo nên các phản ứng lý học không thuận lợi cho người sử dụng. Nước cấp có hàm lượng cặn lơ lửng cao gây nên cảm quan không tốt. Do vậy việc xác định hàm lượng chất rắn cũng là một trong các chỉ tiêu cần thiết nhằm xác định chất lượng nước mặt 1.1.4.6. Màu sắc, mùi vị Đây là hai thông số được xác định bằng cách quan sát bằng mắt và cảm nhận bởi giác quan người đánh giá: - Màu sắc: Mỗi loại nước thải đều có màu sắc khá đặc trưng do việc hấp thụ chọn lọc các bước sóng ánh sang. Ví dụ: Nước có rong tảo có màu xanh đậm hơn do có nhiều Nito và Photpho; có màu vàng do nhiễm sắt…. - Mùi vị: Nước sông khi nhiễm bẩn có mùi vị lạ. Ví dụ: Mùi thối, vị tanh, chát…Trong nước thải chứa nhiều tạp chất hóa học và làm cho nước có mùi vị lạ đặc trưng. 1.1.4.7 Amoni (NH4+) Là sản phẩm của quá trình chuyển hóa Nitơ trong nước mặt tự nhiên do các chất thải sinh hoạt và công nghiệp. Amoni tồn tại dưới dạng vết (khoảng 0.05mg/L) rất độc với cá và các động vật thủy sinh khác. Khi nước có pH thấp amoni chuyển sang dạng muối amoni (NH4+), với sự có mặt của oxy amoni chuyển thành Nitrat (NO3-). 1.1.4.8 Nitrat (NO3-) Là sản phẩm cuối cùng của sự phân hủy các loại rau cỏ tự nhiên, do việc sử dụng phân bón hóa học và từ các quá trình phân giải các hợp chất chứa Nitơ trong nước cống và nước thải công nghiệp. 1.1.4.9 Coliform Vi khuẩn các nhóm coliform (Colifrom, fecal colifrom, fecal streptococci…) có mặt trong ruột non và phân trong động vật máu nóng, qua
10 con đường tiêu hóa mà chúng xâm nhập vào môi trường và phát triển mạnh mẽ nếu có điều kiện thuận lợi. 1.1.5.Các dạng ô nhiễm nước mặt Nguồn nước mặt bị ô nhiễm có các dấu hiêu đặc trưng sau: - Có xuất hiện các chất nổi trên bề mặt nước và các cặn lắng chìm xuống đáy nguồn. Thay đổi tính chất lý học (độ trong, màu, mùi, nhiệt độ,…); - Thay đổi thành phần hoá học (pH, hàm lượng các chất hữu cơ và vô cơ, xuất hiện các chất độc hại,…); - Lượng oxy hoà tan (DO) trong nước giảm do các quá trình sinh hoá để oxy hoá các chất bẩn hữu cơ vừa mới thải vào; - Các vi sinh vật thay đổi về loài và số lượng. Có xuất hiện các vi trùng gây bệnh; Các dạng ô nhiễm nước mặt thường gặp là: - Ô nhiễm chất hữu cơ: Đó là sự có mặt của các chất tiêu thụ ôxy trong nước. Các chỉ tiêu để đánh giá ô nhiễm chất hữu cơ là: DO, BOD, COD; - Ô nhiễm các chất vô cơ: Là có nhiều chất vô cơ gây ô nhiễm nước, tuy nhiên có một số nhóm điển hình như: các loại phân bón chất vô cơ (là các hợp chất vô cơ mà thành phần chủ yếu là cacbon, hydro và oxy, ngoài ra chúng còn chứa các nguyên tố như Nitơ, Phospho, Kali c ng các nguyên tố vi lượng khác), các khoáng axit, cặn, các nguyên tố vết; - Ô nhiễm các chất phú dưỡng: Phú dưỡng là sự gia tăng hàm lượng Nito, Photpho trong nước nhập vào các thuỷ vực dẫn đến sự tăng trưởng của các thực vật bậc thấp (rong, tảo,…). Nó tạo ra những biến đổi lớn trong hệ sinh thái nước, làm giảm oxy trong nước. Do đó làm chất lượng nước bị suy giảm và ô nhiễm; - Ô nhiễm do kim loại nặng và các hoá chất khác: Thường gặp trong các thuỷ vực gần khu công nghiệp, khu vực khai khoáng, các thành phố lớn.
11 Ô nhiễm kim loại nặng và các chất nguy hại khác có tác động rất trầm trọng tới hoạt động sống của con người và sinh vật. Chúng chậm phân huỷ và sẽ tích luỹ theo chuỗi thức ăn vào cơ thể động vật và con người; - Ô nhiễm vi sinh vật: Thường gặp ở các thuỷ vực nhận nước thải sinh hoạt, đặc biệt là nước thải bệnh viện. Các loại vi khuẩn, ký sinh trùng, sinh vật gây bệnh sẽ theo nguồn nước lan truyền bệnh cho người và động vật. Ô nhiễm nguồn nước mặt bởi dư lượng thuốc bảo vệ thực vật và phân bón hoá học: trong quá trình sử dụng, một lượng lớn thuốc bảo vệ thực vật và phân bón hóa học bị đẩy vào vực nước ruộng, ao, hồ, đầm,… Chúng sẽ lan truyền và tích luỹ trong môi trường đất, nước và các sản phẩm nông nghiệp thâm nhập vào cơ thể người và động vật theo chuỗi thức ăn. 1.2. Tổng quan các nghiên cứu về chất lƣợng nƣớc mặt 1.2.1. Trên thế giới Trên thế giới nhiều quốc gia đang phải đối mặt với hiện tượng ô nhiễm nguồn nước sông. Tại Trung Quốc khoảng 62,6 tỷ tấn nước thải đổ ra các dòng sông mỗi năm, sông Yangzte (Dương Tử) nhận 22 tỷ tấn, sông Hoàng Hà nhận 3,9 tỷ tấn, trong đó 62 là nước thải công nghiệp, 36% hầu như chưa qua xử lý. Lưu vực sông Yangzte chiếm 20% diện tích lãnh thổ Trung Quốc với dân số xấp xỉ 425 triệu người, đóng góp một phần tư GDP của Trung Quốc, tức là khoảng 410 tỷ USD. Hiện nay, sông Yangzte cũng phải đối mặt vói hàng loạt các thách thức môi trường: bão lũ, xói lở đất, ô nhiễm nước và suy giảm đa dạng sinh học, đặc biệt là hệ sinh thái thủy sinh [7]. Tại Hong Kong chất lượng nước của sông Pearl River bị ô nhiễm nặng nề. Chính quyền đã xây dựng một dự án để giám sát chất lượng môi trường nước. Mục tiêu của dự án là nghiên cứu dòng chảy liên quan của các chất độc hại như chất cặn và dinh dưỡng đổ vào nguồn nước Hong Kong từ sông Pearl River. Kết quả của dự án nhằm cung cấp thông tin cho các nhà khoa học trên thế