Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu hiện trạng và dự báo sự thay đổi chất lượng môi trường nước vùng Hồ Núi Cốc đến năm 2020

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:113

Thêm vào BST

Báo xấu

86
lượt xem 13
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu: Đánh giá hiện trạng và diễn biến chất lượng môi trường nước qua các năm; xác định các nguyên nhân gây ô nhiễm, suy thoái môi trường; sự tác động do phát triển kinh tế xã hội tới môi trường nước Hồ Núi Cốc; dự báo sự thay đổi chất lượng môi trường nước Hồ Núi Cốc đến năm 2020; đề xuất các biện pháp và giải pháp bảo vệ môi trường nước Hồ Núi Cốc.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu hiện trạng và dự báo sự thay đổi chất lượng môi trường nước vùng Hồ Núi Cốc đến năm 2020

̣ ̣ ̀ ̣ ĐAI HOC QUÔC GIA HA NÔI ́ TRƯƠNG ĐAI HOC KHOA HOC T ̀ ̣ ̣ ̣ Ự NHIÊN Dương Thị Như Trang NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG VÀ DỰ BÁO SỰ THAY ĐỔI CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC VÙNG HỒ NÚI CỐC ĐẾN NĂM 2020 LUÂN VĂN THAC SI KHOA HOC ̣ ̣ ̃ ̣ i
̣ ̣ ̀ ̣ ĐAI HOC QUÔC GIA HA NÔI ́ TRƯƠNG ĐAI HOC KHOA HOC T ̀ ̣ ̣ ̣ Ự NHIÊN Dương Thị Như Trang NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG VÀ DỰ BÁO SỰ THAY ĐỔI CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC VÙNG HỒ NÚI CỐC ĐẾN NĂM 2020 Chuyên ngành: Khoa học môi trường Mã số: 60 85 02 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NG ƯỜI H ƯỚNG D ẪN KHOA HỌC: PGS.TS. TRẦN YÊM ii
Lời cảm ơn! Trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được sự dạy bảo tận tình của các thầy cô, sự giúp đỡ của các bạn đồng nghiệp, sự động viên to lớn của gia đình và những người thân. V ớ i lòng kính tr ọ ng và bi ế t ơ n sâu s ắ c, tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Trần Yêm cùng những th ầy, cô trong Khoa Môi trườ ng đã tận tâm hướ ng dẫn, giúp đỡ động viên tôi học tập, nghiên cứu khoa học và thực hiện luận văn, đã dìu dắt tôi từng bướ c tr ưở ng thành trong chuyên môn cũng như trong cuộc sống. Xin chân thành cảm ơn Dự án “Đánh giá tổng thể chất lượng môi trường nước vùng Hồ Núi Cốc” của Sở Tài nguyên và Môi trường Thái Nguyên đã cho tôi sử dụng số liệu để hoàn thành luận văn. Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo Trung Tâm quan trắc và Công nghệ Môi trường, cùng tập thể anh chị em đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để giúp tôi hoàn thành luận văn này. Hà Nội, ngày 20 tháng 9 năm 2012 Học viên Dương Thị Như Trang iii
MỤC LỤC iv
DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT BOD: Nhu cầu oxy hóa sinh học COD: Nhu cầu oxy hóa học DO Oxy hòa tan CTR Chất thải rắn KCN Khu công nghiệp KLN: Kim loại nặng KT – XH: Kinh tế Xã hội NĐ: Nghị định QCVN: Quy chuẩn Việt Nam TTDS Tăng trưởng dân số TTg – CP: Thủ tướng Chính phủ TT: Thông tư TSS Tổng chất rắn lơ lửng UBND: Ủy ban nhân dân VSV: Vi sinh vật WHO: Tổ chức y tế thế giới v
DANH MỤC BẢNG STT Kí hiệu Tên bảng Trang 1 Bảng 1.1 Đặc trưng địa hình lưu vực Hồ Núi Cốc 6 2 Các đặc trưng địa lý thủy văn các nhánh cấp I 9 Bảng 1.2 của lưu vực sông Công phía thượng lưu đập Hồ Núi cốc 3 Dòng chảy năm ứng với tần suất P của Hồ Núi 10 Bảng 1.3 Cốc 4 Hiện trạng dân số và tăng trưởng dân số vùng 12 Bảng 1.4 Hồ Núi Cốc 5 Bảng 1.5 Tình hình chăn nuôi 8 xã vùng ven Hồ Núi Cốc 13 6 Tóm tắt diện tích rừng của 8 xã ven Hồ Núi 14 Bảng 1.6 cốc 7 Kết quả hoạt động của công ty cổ phần khách 16 Bảng 1.7 sạn, du lịch Hồ Núi Cốc giai đoạn 20072009 8 Các trạm bơm tưới tiêu liên quan tới vùng Hồ 16 Bảng 1.8 Núi Cốc 9 Tổng hợp hiện trạng sử dụng đất vùng Hồ Núi 18 Bảng 1.9 Cốc 10 Bảng 1.10 Hiện trạng sử dụng đất theo đơn vị hành chính 19 11 Kết quả phân tích chất lượng nước tại các 26 Bảng 3.1 sông suối tại cửa xả đổ vào Hồ Núi Cốc 12 Kết quả phân tích chất lượng nước tại các 30 Bảng 3.2 sông suối tiếp nhận nước thải trước khi đổ vào Hồ Núi Cốc 13 Bảng 3.3 Diễn biến chất lượng nước theo không gian 35 14 Bảng 3.4 Diễn biến chất lượng nước theo thời gian 42 15 Bảng 3.5 Sản phẩm công nghiệp chủ yêu của huyện 47 16 Bảng 3.6 Các loại ô nhiễm trên lưu vực hồ Núi Cốc 51 17 Dự báo sự phát triển đàn gia súc gia cầm trên 52 Bảng 3.7 lưu vực Hồ Núi Cốc 18 Bảng 3.8 Hệ số phát thải ô nhiễm của các động vật nuôi 53 vi
trên lưu vực Hồ Núi Cốc 19 Ước tính thải lượng từ chăn nuôi trên lưu vực 53 Bảng 3.9 hồ 20 Phát triển dân số trên lưu vực hồ Núi Cốc 53 Bảng 3.10 (nghìn/người) 21 Bảng 3.11 Hệ số phát thải của con người 54 22 Tổng thải lượng của con người trên lưu vực 54 Bảng 3.12 Hồ Núi Cốc 23 Bảng 3.13 Hệ số phát thải từ khu đô thị 55 24 Bảng 3.14 Lượng phát thải từ thị trấn Đại Từ 56 25 Thải lượng từ hoạt động du lịch trên lưu vực 57 Bảng 3.15 Hồ Núi Cốc 26 Bảng 3.16 Diện tích nông nghiệp trên lưu vực hồ Núi Cốc 58 27 Bảng 3.17 Thải lượng từ hoạt động nông nghiệp 58 28 Bảng 3.18 Diện tích rừng trên lưu vực hồ Núi Cốc 59 29 Dự báo số lượng giường bệnh trên lưu vực Hồ 60 Bảng 3.19 Núi Cốc 30 Tổng thải lượng từ hoạt động y tế trên lưu 60 Bảng 3.20 vực Hồ Núi Cốc 31 Dự báo sản lượng một số ngành sản xuất trên 61 Bảng 3.21 địa bàn Đại Từ 32 Dự báo sản lượng một số ngành sản xuất trên 61 Bảng 3.22 địa bàn Đại Từ 33 Hệ số chảy tràn đối với một số nguồn ô nhiễm 62 Bảng 3.23 điển hình 34 Giá trị tổng thải lượng ô nhiễm xâm nhập môi 62 Bảng 3.24 trường nước lưu vực Hồ Núi Cốc 35 Nồng độ chất ô nhiễm trong nước Hồ Núi Cốc 64 theo kịch bản 1 trong trường hợp không xử lý Bảng 3.25 được, chất thải được thải thẳng ra ngoài môi trường 36 Nồng độ chất ô nhiễm trong nước Hồ Núi Cốc 64 Bảng 3.26 theo kịch bản 1 trong trường chất thải được thải được xử lý 80% mới xả thải 37 Bảng 3.27 Nồng độ chất ô nhiễm trong nước Hồ Núi Cốc 66 vii
theo kịch bản 2 trong trường hợp không xử lý được, chất thải được thải thẳng ra ngoài môi trường 38 Nồng độ chất ô nhiễm trong nước Hồ Núi Cốc 66 Bảng 3.28 theo kịch bản 2 trong trường chất thải được thải được xử lý 80% mới xả thải 39 Nồng độ chất ô nhiễm trong nước Hồ Núi Cốc 68 theo kịch bản 3 trong trường hợp không xử lý Bảng 3.29 được, chất thải được thải thẳng ra ngoài môi trường 40 Nồng độ chất ô nhiễm trong nước Hồ Núi Cốc 69 Bảng 3.30 theo kịch bản 3 trong trường chất thải được thải được xử lý 80% mới xả thải viii
DANH MỤC HÌNH STT Kí hiệu Tên bảng Trang 1 Hình 1.1 Cảnh quan một góc tại Hồ Núi Cốc 6 2 Hình 1.2 Bản đồ khu vực Hồ Núi Cốc 8 3 Hình 1.3 Bản đồ lưu vực Hồ Núi Cốc 11 4 Biểu đồ DO, BOD, COD tại các nhánh sông suối 28 Hình 3.1 chảy vào Hồ Núi Cốc 5 Biểu đồ TSS tại các nhánh sông suối chảy vào 28 Hình 3.2 Hồ Núi Cốc 6 Biểu đồ NO3 tại các nhánh sông suối chảy vào 29 Hình 3.3 Hồ Núi Cốc 7 Biểu đồ BOD, COD tại các nhánh sông suối tiếp 32 Hình 3.4 nhận nguồn thải khu vực Hồ Núi Cốc 8 Biểu đồ TSS tại các nhánh sông suối tiếp nhận 33 Hình 3.5 nguồn thải khu vực Hồ Núi Cốc 9 Hình 3.6 Biểu đồ BOD, COD trên Hồ Núi Cốc 38 10 Hình 3.7 Biểu đồ TSS trên Hồ Núi Cốc 39 11 Hình 3.8 Biểu đồ NO3 trên Hồ Núi Cốc 40 12 Hình 3.9 Biểu đồ As trên Hồ Núi Cốc 40 13 Hình 3.10 Biểu đồ Fe, Mn trên Hồ Núi Cốc 41 14 Biểu đồ BOD, COD trên Hồ Núi Cốc theo thời 44 Hình 3.11 gian 15 Hình 3.12 Biểu đồ NO3 trên Hồ Núi Cốc theo thời gian 44 16 Hình 3.13 Biểu đồ As trên Hồ Núi Cốc theo thời gian 45 17 Hình 3.14 Khai thác cát sỏi trên hồ 48 18 Biểu đồ dự báo sự phát triển chăn nuôi trên lưu 52 Hình 3.15 vực Hồ Núi Cốc ix
19 Biểu đồ dự báo gia tăng thải lượng các chất thải 55 Hình 3.16 của con người trên lưu vực hồ Núi Cốc 20 Biểu đồ dự báo gia tăng khách đến du lịch Hồ 56 Hình 3.17 Núi Cốc 21 Biểu đồ dự báo gia tăng chất ô nhiễm do hoạt 57 Hình 3.18 động du lịch trên lưu vực Hồ Núi Cốc 22 Hình 3.19 Thải lượng ô nhiễm do hoạt động y tế 60 23 Hình 3.20 Biểu đồ dự báo thải lượng TSS vào lưu vực Hồ 61 24 Biểu đồ diễn biến giá trị BOD theo kịch bản 1 64 Hình 3.21 trong các trường hợp được xử lý và không được xử lý 25 Biểu đồ diễn biến giá trị TSS theo kịch bản 1 65 Hình 3.22 trong các trường hợp được xử lý và không được xử lý 26 Biểu đồ diễn biến giá trị Nitơ theo kịch bản 1 65 Hình 3.23 trong các trường hợp được xử lý và không được xử lý 27 Biểu đồ diễn biến giá trị P theo kịch bản 1 trong 66 Hình 3.24 các trường hợp được xử lý và không được xử lý 28 Biểu đồ diễn biến giá trị BOD theo kịch bản 2 66 Hình 3.25 trong các trường hợp được xử lý và không được xử lý 29 Biểu đồ diễn biến giá trị TSS theo kịch bản 2 67 Hình 3.26 trong các trường hợp được xử lý và không được xử lý 30 Biểu đồ diễn biến giá trị Nitơ theo kịch bản 2 68 Hình 3.27 trong các trường hợp được xử lý và không được xử lý 31 Biểu đồ diễn biến giá trị P theo kịch bản 2 trong 68 Hình 3.28 các trường hợp được xử lý và không được xử lý 32 Biểu đồ diễn biến giá trị BOD theo kịch bản 3 69 Hình 3.29 trong các trường hợp được xử lý và không được xử lý 33 Biểu đồ diễn biến giá trị TSS theo kịch bản 3 69 Hình 3.30 trong các trường hợp được xử lý và không được xử lý x
34 Biểu đồ diễn biến giá trị Nitơ theo kịch bản 3 70 Hình 3.31 trong các trường hợp được xử lý và không được xử lý 35 Biểu đồ diễn biến giá trị P theo kịch bản 3 trong 70 Hình 3.32 các trường hợp được xử lý và không được xử lý 36 Sơ đồ quá trình quan trắc và phân tích môi 76 trường nước vùng Hồ Núi Cốc xi
MỞ ĐẦU Nước là một loại tài nguyên quý giá và được coi là vĩnh cửu. Không có nước thì không có sự sống trên hành tinh của chúng ta. Nước là động lực chủ yếu chi phối mọi hoạt động dân sinh, kinh tế của con người. Nước được sử dụng rộng rãi trong sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, thủy điện, giao thông vận tải, chăn nuôi thủy sản… Ngày nay, việc bảo vệ nguồn nước, đa dạng sinh học và sử dụng hợp lí các nguồn tài nguyên thiên nhiên này đã và đang trở thành vấn đề cấp thiết, đặc biệt sự ô nhiễm các nguồn nước (nhất là nguồn nước ngọt) đang trở nên ngày càng trầm trọng, đe dọa cuộc sống của loài người và gây ra nhiều khó khăn cho sản xuất, đời sống của con người. Hồ Núi Cốc được xem là một trong những hồ nước ngọt quan trọng nhất miền Bắc, được khởi công xây dựng năm 1972 và đưa vào khai thác năm 1978 với mục đích ban đầu là cung cấp nước cho hệ thống thuỷ nông và cho nước sinh hoạt của người dân thành phố Thái Nguyên và các tỉnh lân cận. Hồ có một đập chính dài 480m và 6 đập phụ. Diện tích mặt nước hồ rộng trên 2.500 ha, dung tích chứa nước 160 triệu 200 triệu m 3 rất thuận tiện cho việc phát triển các ngành kinh tế đặc biệt là ngành du lịch. Hồ Núi Cốc có vai trò quan trọng đối với phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên: Hồ Núi Cốc là một nguồn nước được Nhà máy nước Tích Lương sử dụng công suất 20.000 m3/ngày.đêm cung cấp nước sạch cho Thành phố Thái Nguyên phục vụ cấp nước cho 12.000 ha đất nông nghiệp thuộc thành phố Thái Nguyên, huyện Phổ Yên, huyện Phú Bình; Cắt lũ cho hạ lưu Sông Công; Bên cạnh đó, hồ còn được quy hoạch và xây dựng phục vụ khách du lịch đến thăm quan nghỉ ngơi, vui chơi, giải trí [3], [17] Tuy nhiên, môi trường nước Hồ Núi cốc đang có biểu hiện bị ô nhiễm do nguồn thải từ các hoạt động phát triển kinh tếxã hội trong khu vực và phía 1
thượng lưu của Hồ gây nên. Với vai trò ý nghĩa lớn trong việc phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Thái Nguyên, việc bảo vệ tổng thể môi trường vùng Hồ Núi Cốc nói chung và bảo vệ môi trường nước vùng Hồ Núi Cốc nói riêng là hết sức cần thiết. Xuất phát từ thực tiễn trên, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu hiện trạng và dự báo sự thay đổi chât l ́ ượng môi trương n ̀ ươc vung Hô Nui Côc đên ́ ̀ ̀ ́ ́ ́ năm 2020” Mục tiêu nghiên cứu: Đánh giá hiện trạng và diễn biễn chất lượng môi trường nước qua các năm; Xác định các nguyên nhân gây ô nhiễm, suy thoái môi trường; sự tác động do phát triển kinh tế xã hội tới môi trường nươc Hô Nui Côc. ́ ̀ ́ ́ Dự báo sự thay đổi chất lượng môi trường nươc Hô Nui Côc đ ́ ̀ ́ ́ ến năm 2020 Đề xuất cac biên phap va giai phap bao vê môi tr ́ ̣ ́ ̀ ̉ ́ ̉ ̣ ường nước Hô Nui Côc ̀ ́ ́ 2
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tìm hiểu về các hồ trên thế giới Hồ là một vùng nước được bao quanh bởi đất liền, thông thường là nước ngọt. Đa số các hồ trên trái đất nằm tại bán cầu Bắc, ở vĩ độ cao. Một số hồ, như hồ Eyre, có thể cạn nước gần như quanh năm và chỉ chứa nước trong một vài tháng nhiều mưa. Ngoài ra, một số lớn hồ có nguồn gốc nhân tạo do con người tạo ra để phục vụ nhu cầu tưới tiêu, thủy lợi, cung cấp nước sinh hoạt. Hồ có nhiều nguồn gốc hình thành khác nhau. Dựa vào tính chất, hồ được phân ra làm nhiều loại khác nhau : Hồ móng ngựa là loại hồ hình thành do uốn khúc một con sông, qua thời gian, đoạn trên sông cũ trên dòng chảy mất đi tạo ra đường đi cho dòng sông mới, vết tích dòng sông cũ để lại. Hồ băng hà được hình thành do băng hà di chuyển qua, bào mòn mặt đất, đào sâu chỗ đất đá mềm để lại vũng nước lớn. Ví dụ: Phần Lan, Canada… Hồ miệng núi lửa là hồ hình thành trên miệng trũng của núi lửa, nước tụ lại khi chảy ra sông. Hồ kiến tạo là loại hồ hình thành ở vùng đất bị sụt lún do động đất gây ra và di chuyển các mảng kiến tạo. Ví dụ: hồ ở Đông Châu Phi. Ở hoang mạc, gió tạo thành các cồn cát cao, chân cồn cát tạo thành nơi trũng, nước tụ lại thành hồ, các hồ này rất nông. Ngoài ra còn dựa vào tính chất của nước nên hồ chia làm 2 loại tiếp: 3
Hồ nước ngọt chiếm nhiều nhất trong lục địa . Hồ có thể có dòng sông nước ngọt chảy qua hay do mưa như hồ Baikal tại Siberia, ở độ cao 1485m là sâu nhất và lâu đời nhất thế giới. Hồ nước mặn chiếm rất ít. Hồ có thể do di tích của biển, đại dương bị cô lập giữa lục địa hay trước kia hồ là hồ nước ngọt nhưng vì khí hậu khô hạn nên nước hồ cạn dần và tỉ lệ muối khoáng trong hồ tăng Hồ Eyre (Australia) có diện tích 7.700km2. Nhờ có hồ nối với sông mà sông được điều hòa chế độ nước sông. Khi nước sông dâng lên (mùa lũ), nước chảy vào các hồ, đầm. Khi nước sông xuống (mùa khô) để cho sông đỡ cạn sông Mê Kông luôn được điều hòa là nhờ có Biển Hồ ở Campuchia. Trong thập niên 60, ô nhiễm nước lục địa và đại dương gia tăng với nhịp độ đáng lo ngại. Tiến độ ô nhiễm nước phản ánh trung thực tiến bộ phát triển kỹ nghệ. Ta có thể kể ra đây vài thí dụ tiêu biểu. Anh Quốc chẳng hạn: Ðầu thế kỷ 19, sông Tamise rất sạch. Nó trở thành ống cống lộ thiên vào giữa thế kỷ này. Các sông khác cũng có tình trạng tương tự trước khi người ta đưa ra các biện pháp bảo vệ nghiêm ngặt. Nước Pháp rộng hơn, kỹ nghệ phân tán và nhiều sông lớn, nhưng vấn đề cũng không khác bao nhiêu. Dân Paris còn uống nước sông Seine đến cuối thế kỷ 18. Từ đó vấn đề đổi khác: các sông lớn và nước ngầm nhiều nơi không còn dùng làm nước sinh hoạt được nữa, 5.000 km sông của Pháp bị ô nhiễm mãn tính. Sông Rhin chảy qua vùng kỹ nghệ hóa mạnh, khu vực có hơn 40 triệu người, là nạn nhân của nhiều tai nạn (như nạn cháy nhà máy thuốc Sandoz ở Bâle năm 1986 chẳng hạn) thêm vào các nguồn ô nhiễm thường xuyên. Ở Hoa Kỳ tình trạng thảm thương ở bờ phía đông cũng như nhiều vùng khác. Vùng Ðại hồ bị ô nhiễm nặng, trong đó hồ Erie, Ontario đặc biệt nghiêm trọng. 4
Ở Châu Phi, tính mạng người dân đang bị đe dọa khi sống gần những hồ nước chứa khí đôc. Lượng khí độc khổng lồ trong hồ khiến chúng có khả năng giết chết hàng nghìn người chỉ trong chớp mắt. Hồ Nyos – nằm ở vùng tây bắc của Cameroon và cách Nigeria 50 km về phía bắc – là một trong ba nguồn nước được gọi là tử thần trên thế giới bởi khả năng giết người. Hàng tỷ tấn khí carbon dioxide (CO2) đang tích tụ dưới đáy hồ. Nếu thoát ra, khí CO2 có thể lấy mạng người trong chốc lát. Hồ Nyos hình thành do nước mưa tích tụ trong quá trình nguội của núi lửa. Nham thạch tạo nên một con đập tự nhiên có tác dụng giữ nước. Với chiều dài 1,2 km, diện tích mặt nước của hồ Nyos là hơn 1,5 triệu mét vuông. Một túi dung nham của núi lửa nằm bên dưới hồ. Khí carbon dioxide (CO2) từ đó xâm nhập vào nước trong hồ, tạo nên axit carbonic (H2CO3). Với những hồ trên miệng núi lửa, các lớp nước lưu chuyển từ bề mặt xuống đáy hồ rồi di chuyển ngược lại theo chu kỳ khiến cho khí tích tụ dưới đáy được giải phóng vào khí quyển. Song Nyos lại không như vậy. Do đáy sâu và rất dốc nên nước của nó không lưu chuyển từ trên xuống dưới khiến khí CO2 bị “nhốt” dưới đáy. Khi lượng khí CO2 bị tích tụ trở nên quá lớn, hoặc khi một tác nhân kích thích (như lở đất, địa chấn) xảy ra, nước ở bề mặt chìm xuống đáy và đẩy nước ở đáy lên phía trên. Khí độc từ trạng thái hòa tan sẽ thoát ra ngoài, giống như bọt khí bung ra khi chúng ta mở nắp chai nước khoáng. Ngày nay, hồ Nyos vẫn là một hiểm họa bởi bức tường chắn tự nhiên bằng dung nham đang suy yếu. Một trận động đất có thể khiến bức tường này sụp đổ, khiến nước tràn xuống các làng bên dưới và khí CO2 thoát ra. Hồ Monoun nằm trong vùng núi lửa Oku tại Cameroon. Giống như hồ Nyos, hàng tỷ tấn khí CO2 đang tích tụ dưới đáy hồ Monoun. Ngày 15/8/1984, một lượng lớn khí CO2 bất ngờ phun lên mặt nước khiến 37 người chết ngạt. Ban đầu người ta cho rằng nguyên nhân gây nên cái chết của họ là một bí ẩn. Thậm chí nhiều người còn cho rằng đó là hành động của bọn khủng bố. Hai năm 5
sau, một thảm họa tương tự tại hồ Nyos khiến người ta tin rằng khí độc từ đáy hồ giết chết người. Hồ Kivu – Nằm giữa Rwanda và Cộng hòa dân chủ Congo. Thỉnh thoảng khí độc phun lên mặt nước ở hồ Kivu khiến một số người dân sống gần đó ngạt thở. Mặc dù vậy, hồ Kivu là một điểm đến hấp dẫn đối với khách du lịch. Nằm giữa Rwanda và Cộng hòa dân chủ Congo, hồ Kivu có diện tích 2.700 km2 và độ sâu cao nhất là 495 m. Nó là hồ cao nhất tại châu Phi (nằm ở độ cao gần 1.500 m) và cũng là một trong những hồ lớn nhất của lục địa đen. Kivu nằm trong một thung lũng khổng lồ trải dài từ châu Á tới châu Phi. Với chiều dài tới 6.400 km và chiều rộng tối đa 64 km, thung lũng này đang bị kéo về hai phía bởi hoạt động địa chất. Vì thế mà hoạt động của núi lửa trong khu vực này cũng tăng. Một túi dung nham khổng lồ ngay bên dưới hồ Kivu khiến hàng tỷ tấn khí CO2 và metan tích tụ trong nước. Theo tính toán của giới khoa học, lượng khí metan trong hồ vào khoảng 65 km3, còn khí lượng khí CO2 lên tới 256 km3. Thỉnh thoảng khí độc phun lên mặt nước khiến một số người dân sống gần đó ngạt thở. Mặc dù vậy, hồ Kivu là một điểm đến hấp dẫn đối với khách du lịch. Nhiều nghiên cứu địa chất và sinh học cho thấy khí độc từ hồ Kivu từng gây nên nhiều sự kiện tuyệt chủng hàng loạt trong lịch sử. Các chuyên gia cho rằng hoạt động núi lửa có thể là nguyên nhân khiến khí thoát ra khỏi hồ. Khi núi lửa hoạt động, dung nham nóng khiến nhiệt độ nước hồ tăng vọt. Nước càng nóng thì khí metan càng dễ thoát ra khỏi hồ, gây nên hiện tượng nổ và giải phóng khí CO2. Sự lan tỏa của khí CO2 tới những khu vực xung quanh hồ khiến các loài động vật chết ngạt. Một giả thuyết thứ hai là những trận sóng thần trong hồ (do động đất gây nên) khiến nước trên bề mặt chìm xuống đáy hồ, còn nước dưới đáy nổi lên. Khi nước dưới đáy nổi lên trên, khí CO 2 và metan cũng được giải phóng. 6
1.2. Chất lượng nước hồ tại Việt Nam Nước ta về mưa, trong năm chia làm hai mùa rõ rệt, mùa mưa kéo dài 5 đến 6 tháng với tổng lượng mưa chiếm từ 80 đến 85% tổng lượng mưa cả năm, trong 6 đến 7 tháng còn lại của mùa khô lượng mưa chỉ chiếm 15 đến 20%, với dòng chảy trong sông sẽ có mùa lũ và cạn. Điều đó bắt buộc nước ta phải xây dựng hồ chứa để điều tiết lượng nước phân bố bất hợp lý đó. Mặt khác về địa hình địa mạo, ba phần tư diện tích đất liền là vùng đồi núi, điều kiện tự nhiên rất thuận lợi cho việc xây dựng và khai thác các hồ chứa nước, đáp ứng nhu cầu cho các ngành kinh tế quốc dân. Chính vì vậy, từ ngày hoà bình lập lại tới nay, theo số liệu của Cục Thủy lợi Bộ NN&PTNT cả nước đã xây dựng và đưa vào sử dụng khoảng trên 3500 hồ chứa nước lớn nhỏ, nếu tính hồ có dung tích chứa trên 0.2 triệu m3 có 1967 hồ với tổng dung tích 24.820 triệu m 3. Trong số hồ chứa trên có 10 hồ ngành điện quản lý với tổng dung tích 19.000 triệu m3, còn 1957 hồ do ngành nông nghiệp quản lý. Nếu phân theo lưu vực có 945 hồ có diện tích lưu vực từ 10 km2 đến 50 km2, có 67 hồ diện tích lưu vực từ 50 km2 đến 100 km2, số hồ có diện tích lưu vực trên 100 km2 là 192. Hệ thống hồ chứa nước ở Việt Nam phát triển qua nhiều giai đoạn khác nhau, gắn liền với sự phát triển kinh tế của đất nước khác nhau. Trước giải phóng việc xây dựng hồ chứa còn ít và mang tính chất địa phương nhỏ lẻ, hồ sơ thiết kế thiếu, thất lạc nhiều. Số hồ chứa xây dựng cho đến 1975 chiếm 33.0%. Giai đoạn sau giải phóng đến 1985 việc xây dựng hồ chứa khá phát triển do nhu cầu mở rộng sản xuất nông nghiệp. Số hồ xây dựng trong 10 năm này chiếm 36.9 %. Giai đoạn từ 1985 đến nay chiếm 30.1%. Như vậy số hồ chứa đưa vào sử dụng trên 10 năm chiếm trên 2/3 tổng số hồ chứa cả nước. Hệ thống hồ chứa trên trong những năm qua đã phát huy được hiệu quả to lớn trong sản xuất nông nghiệp và phần nào đã giảm nhỏ ảnh hưởng của thiên tai lũ lụt, hạn hán cho vùng hạ. Tuy nhiên do những khiếm khuyết về nhiều mặt cho nên hệ thống hồ chứa cũng đã gây ra nhiều tác động tiêu cực ảnh hưởng đến 7
đời sống kinh tế, xã hội của nhân dân. Một trong những vấn đề cần quan tâm hiện nay đó là công tác bảo đảm an toàn, bảo vệ môi trường và chất lượng nước của các hồ chứa. Thực trang cac con sông đang thiêu n ̣ ́ ́ ươc, cac hô ch ́ ́ ̀ ứa nươc ngot đang bi ́ ̣ ̣ ̣ ̣ ̀ ̃ ̉ ̣ ̣ ̣ xâm hai nghiêm trong trên toan lanh thô Viêt Nam hiên nay đang đăt ra nhiêu thach ̀ ́ thưc cho đ ́ ời sông cua con ng ́ ̉ ươi ̀ ở hiên tai va trong t ̣ ̣ ̀ ương lai. ́ ̀ ́ ̀ ứa nước ngot cung đang Trong khi cac dong sông đang thoi thop thi cac hô ch ́ ̀ ̣ ̃ ̣ ưc t bi b ́ ử môt cach thô bao, không th ̣ ́ ̣ ương tiêc. ́ Trong thơi gian qua, th ̀ ực trang xâm hai va tan pha hô Ba Bê. Do câp phep ̣ ̣ ̀ ̀ ́ ̀ ̉ ́ ́ ̉ ưa bai va không đ khai thac khoang san b ́ ́ ̀ ̃ ̀ ược sự kiêm soat cua cac c ̉ ́ ̉ ́ ơ quan chưć ̃ ̉ ̀ ước được xem la môt ky quan cua Băc Bô nay vao chô ô năng nên đa đây hô n ̀ ̣ ̀ ̉ ́ ̣ ̀ ̀ ̃ ̣ ̣ ̀ ́ ̀ ̣ nhiêm năng, bi bôi lâp va nghiêm trong h ̃ ơn la đ ̀ ứng trước nguy cơ biên mât. ́ ́ Hồ Dầu Tiếng là môt trong nh ̣ ưng hô n ̃ ̀ ươc ngot l ́ ̣ ơn nhât Viêt Nam, cung ́ ́ ̣ ̃ đang đứng trươc nguy c ́ ơ bi lân chiêm nghiêm trong. Trong th ̣ ́ ́ ̣ ơi gian qua, đa liên ̀ ̃ tiêp diên ra nh ́ ̃ ưng vu ca nhân lân chiêm long hô. Các vu lân chiêm t ̃ ̣ ́ ́ ́ ̀ ̀ ̣ ́ ́ ừ vai chuc met ̀ ̣ ́ long hô đên 5.000 m ̀ ̀ ́ 2 ̀ ưa có cơ quan chưc năng nao lên tiêng, x ma ch ́ ̀ ́ ử ly.́ Ngoai ra, th ̀ ực trang cac hô n ̣ ́ ̀ ước ngot bi xâm hai không chi xay ra ̣ ̣ ̣ ̉ ̉ ở cać ̀ ̀ ́ ̀ ̃ ̃ ̀ ̣ ̀ ̣ ̃ ̉ vung miên nui xa xôi ma cung đa tôn tai va hiên vân đang xay ra ngay ở thu đô Ha ̉ ̀ ̣ Nôi. Theo đề tài nghiên cưú “Sông hồ – nước và đô thị Hà Nội” phối hợp giữa ̣ ̣ Đai hoc KU Leuven v ới Viện Kiến trúc Quy Hoạch – ĐH Xây dựng Hà Nội, Trường ĐH Lâm nghiệp và Viện Kiến trúc Quy hoạch – Bộ Xây dựng thi t ̀ ư năm ̀ 1955 đên năm 2000 thì di ́ ện tích hồ ở Ha Nôi b ̀ ̣ ị lấp khoảng 70%. ̣ ̣ ̉ ̃ ̣ ́ ̀ ự thay đôi đên chong măt cua cac sông h Môt đăc điêm dê nhân thây la s ̉ ́ ́ ̣ ̉ ́ ồ, mà nguyên nhân chinh la do con ng ́ ̀ ươi gây ra, th ̀ ương không đ ̀ ược cac c ́ ấp chinh ́ ̀ ̣ quyên đia ph ương nơi xay ra tham hoa nay nhin thây ma đa phân đêu la do môt sô ̉ ̉ ̣ ̀ ̀ ́ ̀ ̀ ̀ ̀ ̣ ́ ngươi co l ̀ ́ ương tâm phat hiên va lên tiêng. ́ ̣ ̀ ́ ̉ ̣ ̉ Qua thât, khoang th ơi gian 10 năm v ̀ ơi cac dong sông ́ ́ ̀ ở miên Trung, 20 năm ̀ vơi hô Ba Bê hay 50 năm v ́ ̀ ̉ ơi các h ́ ồ ở Ha Nôi la môt khoang th ̀ ̣ ̀ ̣ ̉ ơi gian rât ngăn so ̀ ́ ́ 8
vơi tuôi đ ́ ̉ ời cua chung. Khoang th ̉ ́ ̉ ơi gian ây ch ̀ ́ ỉ như một cái chớp măt. Vây ma chi ́ ̣ ̀ ̉ ̣ ̉ trong môt khoang th ơi gian c ̀ ực ngăn đo, con ng ́ ́ ươi đa lam thay đôi tât ca nh ̀ ̃ ̀ ̉ ́ ̉ ững ̣ ự nhiên vôn đa tôn tai hang ngan năm. quy luât t ́ ̃ ̀ ̣ ̀ ̀ Nhưng hâu qua nhan tiên đa xay ra. Miên Trung đang thiêu n ̃ ̣ ̉ ̃ ̀ ̃ ̉ ̀ ́ ước tươi tiêu, ́ nươc sinh hoat trong mua năng va lu lut ngay cang hung d ́ ̣ ̀ ́ ̀ ̃ ̣ ̀ ̀ ữ vao mua m ̀ ̀ ưa, cac đô ́ ̣ ̣ thi ngâp chim trong n ̀ ươc chi v ́ ̉ ơi môt c ́ ̣ ơn mưa lơn… ́ 1.3. Đặc điểm Hồ Núi Cốc 1.3.1. Đặc điểm địa hình, địa chất công trình a. Đặc điểm địa hình Vùng Hồ Núi Cốc cách phía Tây Nam thành phố Thái Nguyên 15km, cách phía Bắc Vườn quốc gia Tam Đảo 10km và cách thủ đô Hà Nội 100km. Xung quanh lòng hồ là những dãy đồi, núi liên tiếp nhau có cao độ từ 40m đến 100m. Ở mực nước dâng bình thường, diện tích mặt hồ là 25,2km2, với chiều dài lòng hồ khoảng 8km, chiều rộng bình quân từ 3km đến 4 km [3]. Hồ Núi Cốc nằm trong địa bàn 8 xã. Trong đó, 05 xã thuộc huyện Đại Từ, 01 xã thuộc huyện Phổ Yên và 02 xã thuộc thành phố Thái Nguyên. Gần như toàn bộ hồ và phần thượng lưu của Hồ Núi Cốc thuộc địa bàn huyện Đại Từ và chỉ một phần nhỏ diện tích lưu vực thuộc huyện Phổ Yên và thành phố Thái Nguyên. Tiếp giáp của Hồ Núi Cốc theo các hướng như sau: Phía Bắc của hồ giáp các xã Bình Thuận và xã Hùng Sơn của huyện Đại Từ; Phía Đông của hồ là xã Phúc Xuân, TP Thái Nguyên và xã Tân Thái, huyện Đại Từ; Phía Tây của hồ là các xã Lục Ba, xã Vạn Thọ thuộc huyện Đại Từ; Phía Nam của Hồ giáp xã Phúc Tân, huyện Phổ Yên và xã Phúc Trìu, TP Thái Nguyên. Lưu vực Hồ Núi Cốc có độ dốc lớn, chiều dài sông chính (tính đến đập chính của hồ) chiếm hơn một nửa chiều dài của Sông Công, mang đặc tính của một hồ lòng sông. Trong lưu vực có nhiều thung lũng, các thung lũng lớn tập trung ở vùng thượng lưu như thung lũng Phú Nghĩa, Đại Từ, Vạn Yên. Về phía 9