Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu quản lý chất lượng nước sông Cầu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:125

Thêm vào BST

Báo xấu

139
lượt xem 24
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trên lãnh thổ Thái Nguyên có dòng sông chính là sông Cầu và sông Công là phụ lưu cấp I lớn nhất của sông Cầu. Hệ thống sông Cầu - sông Công có diện tích lưu vực bao trùm cả lãnh thổ Thái Nguyên, lại là hệ thống liên tỉnh, có ý nghĩa rất quan trọng về nguồn nước và chất lượng nước đối với các tỉnh ở hạ du. Việc quản lý theo lưu vực là phương thức quản lý tốt nhất nhằm giải quyết tốt những vấn đề về môi trường nước và các mối liên quan giữa các phần: thượng lưu, trung lưu và hạ lưu của một dòng sông theo hướng phát triển bền vững chung cho cả lưu vực. Do đó, đề tài: “Nghiên cứu quản lý chất lượng nước sông Cầu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên” được lựa chọn và thực hiện.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu quản lý chất lượng nước sông Cầu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Vũ Thị Hồng Nghĩa NGHIÊN CỨU QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG CẦU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH THÁI NGUYÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC 1
Hà Nội 2011 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Vũ Thị Hồng Nghĩa NGHIÊN CỨU QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG CẦU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH THÁI NGUYÊN Chuyên ngành: Khoa học môi trường Mã số: 60 85 02 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC GS.TSKH ĐẶNG TRUNG THUẬN 2
Hà Nội 2011 3
MỤC LỤC LỜI CẢM 5 ƠN………………………………………………………………………. CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN 6 VĂN…………………………………………... DANH MỤC CÁC 7 BẢNG…………………………………………………………. DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ……………………………………………………... 8 MỞ 11 ĐẦU……………………………………………………………………………. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KINH TẾ XÃ 11 HỘI….. 1.1. Điều kiện tự 11 nhiên........................................................................................... 1.1.1. Vị trí địa 11 lý................................................................................................. 1.1.2. Đặc điểm địa 11 hình………………………………………………………. 1.1.3. Đặc điểm địa 16 chất..................................................................................... 1.1.4. Đặc điểm thổ 16 nhưỡng................................................................................ 1.1.5. Đặc điểm khí 17 hậu....................................................................................... 1.1.6. Hệ thống thủy 18 văn..................................................................................... 1.1.7. Tài nguyên nước....................................................................................... 19 1.1.8. Tài nguyên khoáng 21 sản.............................................................................. 1.1.9. Tài nguyên 22 đất........................................................................................... 1.1.10. Tài nguyên rừng và thảm thực vật, động 23 vật............................................ 1.1.11. Tài nguyên du lịch................................................................................... 24 1.2. Đặc điểm kinh tế xã 25 hội................................................................................ 1.2.1. Tăng trưởng kinh 25 tế.................................................................................. 4
1.2.2. Dân số, lao động và giải quyết việc 25 làm………………………………... 1.2.3. Đời sống các tầng lớp dân cư và công tác xoá đói giảm 26 nghèo…………. CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN 28 CỨU 2.1. Đối tượng nghiên 28 cứu..................................................................................... 2.2. Phạm vi nghiên 28 cứu........................................................................................ 2.3. Nội dung nghiên 28 cứu...................................................................................... 2.4. Các tiếp cận trong nghiên 28 cứu....................................................................... 2.5. Phương pháp nghiên 31 cứu............................................................................... CHƯƠNG 3. ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG CẦU TRÊN ĐỊA 35 BÀN TỈNH THÁI NGUYÊN VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP QUẢN LÝ…………. 3.1. Hiện trạng chất lượng nước sông Cầu trên địa bàn 35 tỉnh .......................... 3.1.1. Chất lượng nước dòng chính sông 35 Cầu………………………………… 3.1.2. Chất lượng nước của các phụ lưu cấp 1 đổ vào dòng chính sông 60 Cầu… 3.2. Đánh giá mức độ ô nhiễm dòng chính sông . 64 Cầu………………………… 3.2.1.Phương pháp đánh giá ô nhiễm theo chỉ số WQI..................................... 64 3.2.2.Phân đoạn sông Cầu theo mức độ ô 66 nhiễm............................................... 3.3. Các nguồn gây ô nhiễm nước sông 68 Cầu…………………………………… 3.3.1. Các nguồn tác động do yếu tố tự 68 nhiên..................................................... 3.3.2. Các nguồn gây ô nhiễm do phát triển kinh tế xã hội 68 …………………… 3.4. Đánh giá các thiệt hại do ô nhiễm môi trường nước sông Cầu trên địa bàn tỉnh Thái 77 Nguyên…………………………………………………………… 3.4.1. Đối với sức khoẻ cộng 77 5
đồng……………………………………………. 3.4.2. Ảnh hưởng đến nguồn nước 77 cấp………………………………………... 3.4.3. Ảnh hưởng tới hệ sinh thái 78 …………………………………………….. 3.5. Đánh giá ngưỡng chịu tải của sông Cầu trên địa bàn tỉnh Thái 78 Nguyên 3.5.1. Tính toán tải lượng ô nhiễm tối 78 đa……………………………………... 3.5.2. Tính toán khả năng tiếp nhận tải lượng ô 80 nhiễm..................................... 3.5.3. Phân đoạn và đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải của sông Cầu 82 đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên…………………………………………….... 3.6. Đề xuất giải pháp quản lý môi trường nước sông 86 Cầu .............................. 3.6.1. Quy hoạch phát triển KT XH tỉnh Thái Nguyên đến năm 86 2020……….. 3.6.2. Phân tích các áp lực lên môi trường nước 87 sông....................................... 3.6.3. Đánh giá sơ bộ các giải pháp kiểm soát ô nhiễm và quản lý môi trường nước sông 89 Cầu…………………………………………………………………. 3.6.4. Các thách thức và yêu cầu đặt ra đối với quản lý môi trường nước sông 89 Cầu…………………………………………………………………………...... 3.6.5.Đề xuất giải pháp quản lý môi trường nước sông Cầu giai đoạn 91 20112020…………………………………………………………………....... KẾT LUẬN……………………………………………………………………… 96 TÀI LIỆU THAM 97 KHẢO………………………………………………………. PHỤ LỤC………………………………………………………………………... LỜI CẢM ƠN 6
Trước hết, tôi xin bày tỏ sự biết ơn sâu sắc tới các thầy, cô giáo trong Khoa Môi trường, Đại học Khoa học Tự Nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội đã tận tình giúp đỡ tôi trong thời gian học tập tại trường. Tôi xin chân thành cảm ơn GS.TSKH Đặng Trung Thuận đã tận tình chỉ dẫn và giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn. Nhân dịp này, tôi xin trân trọng cảm ơn những ý kiến đóng góp quý báu của các thầy cô giáo trong bộ môn Quản lý môi trường, các nhà khoa học chuyên môn, Trung tâm Quan trắc và Dự báo tài nguyên nước và các đồng nghiệp, bạn bè, gia đình đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình hoàn thành luận văn này. Hà Nội, ngày 24 tháng 11 năm 2011 Vũ Thị Hồng Nghĩa 7
CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN CCN: Cụm công nghiệp KCN: Khu công nghiệp KTXH: Kinh tế xã hội GDP: Thu nhập bình quân đầu người trên một năm. MK: Mùa khô MM: Mùa mưa QCVN: Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước mặt QCVN 08:2008/BTNMT WQI: Chỉ số chất lượng nước 8
DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1 Danh mục các điểm lấy mẫu 31 Bảng 2.2 Phương pháp phân tích mẫu 33 Kết quả phân tích nước của các phụ lưu cấp 1 đổ vào sông Bảng 3.1 61 Cầu năm 2011 Chỉ số WQI sông Cầu mùa khô năm 2010, 2011 tính theo các Bảng 3.2 65 chỉ số hữu cơ Chỉ số WQI sông Cầu mùa khô năm 2010, 2011 tính theo các Bảng 3.3 65 chỉ số kim loại Bảng 3.4 Phân loại chất lượng nước theo WQI 66 Chất lượng nước tại các điểm quan trắc sông Cầu mùa khô Bảng 3.5 66 năm 2011 Các loại hình, ngành nghề đặc trưng gây ô nhiễm môi trường Bảng 3.6 68 nước sông Cầu Giá trị các thông số môi trường trong nước thải của khu gang Bảng 3.7 71 thép năm 2008 Giá trị các thông số môi trường trong nước thải của xí nghiệp Bảng 3.8 72 luyện kim màu 1 và 2 năm 2008 Bảng 3.9 Ô nhiễm môi trường và các bệnh liên quan 77 Kết quả tính toán khả năng tiếp nhận nước thải của sông Cầu Bảng 3.10 84 đoạn 1 (kg/giờ) Kết quả tính toán khả năng tiếp nhận nước thải của sông Cầu Bảng 3.11 85 đoạn 2 (kg/giờ) Kết quả tính toán khả năng tiếp nhận nước thải của sông Cầu Bảng 3.12 85 đoạn 3 (kg/giờ) 9
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Trang Hình 1.1 Bản đồ hành chính tỉnh Thái Nguyên 15 Hình 3.1 Hàm lượng TSS mùa khô năm 2006 2009 (mg/l) 36 Hình 3.2 Hàm lượng TSS mùa khô năm 2010 2011 (mg/l) 36 Hình 3.3 Hàm lượng TSS mùa mưa năm 20062009 (mg/l) 37 Hình 3.4 Hàm lượng TSS mùa mưa năm 20102011 (mg/l) 37 Hình 3.5 Hàm lượng TSS trung bình năm 20062009 (mg/l) 38 Hình 3.6 Hàm lượng TSS trung bình năm 20102011 (mg/l) 38 Hình 3.7 Hàm lượng BOD5 mùa khô năm 20062009 (mg/l) 39 Hình 3.8 Hàm lượng BOD5 mùa khô năm 20102011(mg/l) 39 Hình 3.9 Hàm lượng BOD5 mùa mưa năm 20062009 (mg/l) 40 Hình 3.10 Hàm lượng BOD5 mùa mưa năm 20102011 (mg/l) 40 Hình 3.11 Hàm lượng BOD5 trung bình năm 20062009 (mg/l) 40 Hình 3.12 Hàm lượng BOD5 trung bình năm 20102011 (mg/l) 41 Hình 3.13 Hàm lượng COD mùa khô năm 20062009 (mg/l) 41 Hình 3.14 Hàm lượng COD mùa khô năm 20102011(mg/l) 42 Hình 3.15 Hàm lượng COD mùa mưa năm 20062009 (mg/l) 42 Hình 3.16 Hàm lượng COD mùa mưa năm 20102011 (mg/l) 42 Hình 3.17 Hàm lượng COD trung bình năm 20062009 (mg/l) 43 Hình 3.18 Hàm lượng COD trung bình năm 20102011(mg/l) 43 Hình 3.19 Hàm lượng NH4 tính theo N mùa khô năm 20062009 (mg/l) 44 10
Hình 3.20 Hàm lượng NH4 tính theo N mùa khô năm 20102011 (mg/l) 44 Hình 3.21 Hàm lượng NH4tính theo N mùa mưa năm 20062009 (mg/l) 45 Hình 3.22 Hàm lượng NH4tính theo N mùa mưa năm 20102011 (mg/l 45 Hàm lượng NH4tính theo N trung bình năm 20062009 Hình 3.23 46 (mg/l) Hàm lượng NH4tính theo N trung bình năm 20102011 Hình 3.24 46 (mg/l) Hình 3.25 Hàm lượng As mùa khô năm 20062009 (mg/l) 47 Hình 3.26 Hàm lượng As mùa khô năm 20102011 (mg/l) 47 Hình 3.27 Hàm lượng As mùa mưa năm 20062009 (mg/l) 47 Hình 3.28 Hàm lượng As mùa mưa năm 20102011 (mg/l) 48 Hình 3.29 Hàm lượng As trung bình năm 20062009 (mg/l) 48 Hình 3.30 Hàm lượng As trung bình năm 20102011 (mg/l) 48 Hình 3.31 Hàm lượng Pb mùa khô năm 20062009 (mg/l) 49 Hình 3.32 Hàm lượng Pb mùa khô năm 20102011 (mg/l) 49 Hình 3.33 Hàm lượng Pb mùa mưa năm 20062009 (mg/l) 50 Hình 3.34 Hàm lượng Pb mùa mưa năm 20102011 (mg/l) 50 Hình 3.35 Hàm lượng Pb trung bình năm 20062009 (mg/l) 50 Hình 3.36. Hàm lượng Pb trung bình năm 20102011 (mg/l) 51 Hình 3.37 Hàm lượng Zn mùa khô năm 20062009 (mg/l) 51 Hình 3.38 Hàm lượng Zn mùa khô năm 20102011 (mg/l) 51 Hình 3.39 Hàm lượng Zn mùa mưa năm 20062009 (mg/l) 52 Hình 3.40 Hàm lượng Zn mùa mưa năm 20102011 (mg/l) 52 Hình 3.41 Hàm lượng Zn trung bình năm 20062009 (mg/l) 52 11
Hình 3.42 Hàm lượng Zn trung bình năm 20102011 (mg/l) 53 Hình 3.43 Hàm lượng Fe mùa khô năm 20062009 (mg/l) 53 Hình 3.44 Hàm lượng Fe mùa khô năm 20092011 (mg/l) 54 Hình 3.45 Hàm lượng Fe mùa mưa năm 20062009 (mg/l) 54 Hình 3.46 Hàm lượng Fe mùa mưa năm 20092011(mg/l) 55 Hình 3.47 Hàm lượng Fe trung bình năm 20062009 (mg/l) 55 Hình 3.48 Hàm lượng Fe trung bình năm 20092011 (mg/l) 55 Hình 3.49 Hàm lượng Coliform mùa khô năm 20062009 (MPN/100ml) 56 Hình 3.50 Hàm lượng Coliform mùa khô năm 20102011 (MPN/100ml) 56 Hình 3.51 Hàm lượng Coliform mùa mưa năm 20062009 (MPN/100ml) 57 Hình 3.52 Hàm lượng Coliform mùa mưa năm 20102011 (MPN/100ml) 57 Hàm lượng Coliform trung bình năm 20062009 Hình 3.53 58 (MPN/100ml) Hàm lượng Coliform trung bình năm 20102011 Hình 3.54 58 (MPN/100ml) Hình 3.55 Bản đồ hiện trạng ô nhiễm BOD5, COD trên sông Cầu 59 Hàm lượng BOD5 tại các điểm quan trắc nước sông đổ vào Hình 3.56 62 sông Cầu (mg/l) Hàm lượng COD tại các điểm quan trắc nước sông đổ vào Hình 3.57 62 sông Cầu (mg/l) Hình 3.58 Sơ đồ phân đoạn sông Cầu dựa trên chỉ số WQI hữu cơ 67 Bản đồ phân bố các khu công nghiệp tổ hợp công ngiệp Hình 3.59 70 trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên Sơ đồ lưu lượng Sông Cầu và các nguồn thải đổ vào sông Hình 3.60 83 Cầu (tháng 2, giá trị trung bình 19982007) 12
MỞ ĐẦU Thái Nguyên là một tỉnh trong vùng trung du miền núi đông bắc Bắc bộ Phía bắc giáp Bắc Kạn, phía nam giáp thành phố Hà Nội, phía đông giáp các tỉnh Lạng Sơn, Bắc Giang, phía tây giáp các tỉnh Tuyên Quang, Vĩnh Phúc . Vị trí của Thái Nguyên đối với vùng này ngày càng quan trọng hơn do góp phần ngày càng lớn vào phát triển công nghiệp và dịch vụ của toàn vùng. Việc đẩy mạnh quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa của Thái Nguyên sẽ làm tăng năng lực sản xuất công nghiệp và dịch vụ của tỉnh, thúc đẩy sự phát triển công nghiệp của cả vùng và nâng cao vai trò của tỉnh trong việc thúc đẩy giao lưu kinh tế, thương mại trong vùng và với các địa phương khác. Trong 10 năm gần đây, kinh tế Thái Nguyên đạt tốc độ phát triển cao (GDP tăng 814%/năm), đặc biệt là các ngành công nghiệp, dịch vụ có tốc độ tăng trưởng nhanh. Theo quy hoạch phát triển từ nay đến 2020 tốc độ tăng trưởng GDP của Thái Nguyên đến 1215%/năm, cao hơn mức tăng trung bình của cả nước (89%/năm). Thái Nguyên là tỉnh có khu gang thép đầu tiên của cả nước và là địa phương có nhiều cơ sở công nghiệp quan trọng. Ở thành phố Thái Nguyên có 2 cụm công nghiệp chính : Cụm công nghiệp phía nam là lớn nhất, gồm khu công nghiệp gang thép Thái Nguyên với hơn 20 xí nghiệp thành viên và các cơ sở công nghiệp hỗ trợ; cụm công nghiệp phía bắc gồm các cơ sở sản xuất giấy, gạch ngói, khai thác than, nhà máy nhiệt điện. Tuy nhiên cùng với quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa, những áp lực từ các hoạt động KT XH đến môi trường, trong đó có môi trường nước mặt ngày càng lớn, gây ảnh hưởng không nhỏ đến sức khỏe người dân và các hệ sinh thái tự nhiên, cũng như tác động đến năng suất, chất lượng của các sản phẩm ngành nông lâm nghiệp thủy sản. Trên lãnh thổ Thái Nguyên có dòng sông chính là sông Cầu và sông Công là phụ lưu cấp I lớn nhất của sông Cầu. Hệ thống sông Cầu sông Công có diện tích lưu vực bao trùm cả lãnh thổ Thái Nguyên, lại là hệ thống liên tỉnh, có ý 13
nghĩa rất quan trọng về nguồn nước và chất lượng nước đối với các tỉnh ở hạ du. Việc quản lý theo lưu vực là phương thức quản lý tốt nhất nhằm giải quyết tốt những vấn đề về môi trường nước và các mối liên quan giữa các phần: thượng lưu, trung lưu và hạ lưu của một dòng sông theo hướng phát triển bền vững chung cho cả lưu vực. Do đó, đề tài : “Nghiên cứu quản lý chất lượng nước sông Cầu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên” được lựa chọn và thực hiện. 14
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KINH TẾ XÃ HỘI TỈNH THÁI NGUYÊN 1.1. Điều kiện tự nhiên 1.1.1. Vị trí địa lý Thái Nguyên là tỉnh nằm ở vùng Trung du miền núi Bắc Bộ, có diện tích tự nhiên 3.541,1km2, chiếm 1,08% diện tích cả nước. Có tọa độ địa lý: 20020’ vĩ độ Bắc và 105025’ kinh độ Đông. Phía bắc giáp tỉnh Bắc Kạn, Phía tây giáp tỉnh Vĩnh Phúc, Tuyên Quang, Phía đông giáp tỉnh Lạng Sơn, Bắc Giang, Phía nam giáp thủ đô Hà Nội. Tỉnh Thái Nguyên hiện nay có 01 thành phố là Thái Nguyên, 01 thị xã Sông Công, 7 huyện là Phú Bình, Phổ Yên, Đồng Hỷ, Phú Lương, Võ Nhai, Định Hoá và Đại Từ, (Hình 1.1). Các huyện, thành phố, thị xã được chia thành 180 xã, phường và thị trấn, trong đó có 14 xã vùng cao, 106 xã vùng núi cao, còn lại là các xã trung du, đồng bằng [6]. 1.1.2. Đặc điểm địa hình Thái Nguyên là tỉnh miền núi, độ cao trung bình 200 – 300m so với mực nước biển. Bề mặt địa hình trên địa phận Thái Nguyên thay đổi trong một khoảng lớn, từ điểm thấp nhất 20m tại xã Lương Phú huyện Phú Bình đến điểm cao nhất 1.592m trên đỉnh dãy núi Tam Đảo. Phía tây nam Thái Nguyên có dãy núi Tam Đảo án ngữ, kéo dài theo hướng tây bắc đông nam. Phía đông bắc và tây bắc có các dãy núi hình cánh cung Ngân Sơn, Bắc Sơn bao quanh. Nhìn chung, bề mặt địa hình thấp dần từ tây sang đông và từ bắc xuống nam, trong đó hướng bắc nam là chủ đạo, dẫn đến hệ quả là hai dòng sông chính là sông Cầu và sông Công có hướng dòng chảy chung là bắctây bắc  nam đông nam [12]. 15
Trên địa phận tỉnh Thái Nguyên hiện diện nhiều kiểu địa hình, nhưng có thể gộp chúng thành các dạng sau : Dạng địa hình gò đồi gồm các đồi xen kẽ những khu đất bằng, nhỏ hẹp, phân bố chủ yếu ở phần phía nam của tỉnh, trên địa bàn các huyện Phú Bình, Phổ Yên ... Dạng địa hình đồi gồm chủ yếu là những đồi bóc mòn dạng bát úp, độ cao 100200m, độ dốc sườn 15 20 độ, xen các thung lũng nhỏ. Điển hình của dạng địa hình này là khu vực sông Công, thành phố Thái Nguyên. Dạng địa hình đồi núi thấp gồm chủ yếu là các đồi xen kẽ một số đỉnh và dãy núi thấp, độ cao trung bình 200400m, thường thấy trên địa phận các huyện Đại Từ, Phú Lương, Đồng Hỷ... Dạng địa hình núi thấp trung bình, gồm chủ yếu là các núi có độ cao dưới 1000m, phân bố ở vùng cao, đồng thời là ranh giới tự nhiên của tỉnh phía tây bắc, bắc, và đông bắc, giáp với các tỉnh Tuyên Quang, Bắc Kạn, Lạng Sơn. Dạng địa hình núi đá vôi một dạng địa hình đặc biệt do hoạt động castơ tạo nên, rất đặc trưng ở Thái Nguyên tại các huyện Võ Nhai, Đồng Hỷ... Dạng thung lũng giữa núi. Đó có thể là thung lũng castơ, hoặc hình thành theo các đứt gãy kiến tạo địa chất như dọc theo quốc lộ 1B, từ Thái Nguyên đi Lạng Sơn. Nhìn chung các dạng địa hình này phân bố kế tiếp nhau theo chiều từ vùng thấp phía nam tỉnh lên vùng cao phía bắc tỉnh, tạo thành các bậc địa hình đặc trưng: gò đồi  đồi  đồi núi thấp  núi thấp trung bình, biểu thị cho sự phân hoá về địa hình của tỉnh Thái Nguyên. 16
Hình 1.1. Bản đồ hành chính tỉnh Thái Nguyên 17
1.1.3. Đặc điểm địa chất Cấu trúc địa chất lãnh thổ Thái Nguyên khá phức tạp, gồm nhiều hệ tầng, phức hệ địa chất với các loại đá khác nhau: đá macma xâm nhập (gabro Núi Chúa, granit Núi Pháo, Đá Liền, đá phun trào ryolit Tam Đảo...); các đá trầm tích lục nguyên và trầm tích chứa than (hệ tầng Phú Ngữ, hệ tầng Hà Cối...), đặc biệt phổ biến đá vôi (hệ tầng Bắc Sơn, Đồng Đăng...), liên quan với các hệ tầng và phức hệ địa chất nói trên là các dạng khoáng sản nhiên liệu, kim loại, phi kim loại. Trên bình đồ cấu trúc nhận thấy các hệ tầng, phức hệ địa chất kéo dài dạng tuyến, hình cánh cung, nhưng ở nhiều nơi chúng phân bố mang tính quy luật rõ rệt: Dãy núi Tam Đảo cấu thành từ đá phun trào ryolit chạy dài theo phương tây bắc đông nam, tạo thành ranh giới tự nhiên phía tây của tỉnh. Ở phía tây bắc (huyện Định Hóa) phổ biến các loại đá trầm tích phiến sét, sét silic, cát bột kết..., phía đông bắc của tỉnh (khu vực Đồng Hỷ, Võ Nhai) các dãy núi hình cánh cung cấu thành chủ yếu từ đá vôi, đây cũng là nơi có nhiều mỏ kim loại. Đá vôi vừa là vật liệu xây dựng, vừa là nguyên liệu cho ngành công nghiệp xi măng có nhiều ở núi Voi, La Giang, La Hiên... Phần trung tâm tỉnh, hơi lệch về phía nam, là dải trầm tích Mezozoi chứa than đá chạy theo phương tây bắc đông nam với các mỏ than: Núi Hồng, Phấn Mễ, Làng Cẩm, Quán Triều... [13] 1.1.4. Đặc điểm thổ nhưỡng Trên địa bàn Thái Nguyên có nhiều loại đất khác nhau, nhưng có thể gộp lại thành 5 nhóm chính : đất xám laterit, đất xám có tầng loang lổ, đất phù sa chua, đất nâu đỏ và núi đá [13]. Nhóm đất xám laterit chiếm phần lớn (khoảng 80%) diện tích tự nhiên (DTTN) của tỉnh, phân bố ở khắp nơi, từ vùng gò đồi thấp đến vùng núi thấp trung bình. Loại đất này nghèo dinh dưỡng, nhưng sử dụng được cho canh tác cây công nghiệp và cả hoa màu, lúa. 18
Các nhóm đất khác thường phân bố tập trung ở một số vùng, tuỳ thuộc vào nguồn gốc phát sinh và mức cao địa hình, trong đó : Đất phù sa chua có diện tích dưới 2% DTTN, tập trung chủ yếu ven sông Cầu và các phụ lưu chính của chúng. Đây là loại đất khá phổ biến ở vùng gò đồi Phú Bình, thị xã Sông Công, thích hợp cho lúa và hoa màu. Đất xám có tầng loang lổ chiếm khoảng 6% DTTN, tập trung nhiều ở các vùng gò đồi thấp phía nam của tỉnh, điển hình là ở Phổ Yên, Phú Bình. Đất này thích hợp cho canh tác lúa, hoa màu, cây ăn quả. Đất nâu đỏ chiếm khoảng 6% DTTN, tập trung ở những vùng thuộc bậc địa hình đồi núi thấp của các huyện Võ Nhai, Đại Từ, Phú Lương, Định Hoá. Nhóm đất này thích hợp cho cây lâm nghiệp, cây ăn quả và cây công nghiệp. Núi đá chiếm diện tích khoảng 8% DTTN, chủ yếu là các vùng núi đá vôi thuộc huyện Đồng Hỷ, Võ Nhai ở phía đông bắc, và một phần thuộc huyện Định Hoá ở phía tây bắc tỉnh Thái Nguyên. 1.1.5. Đặc điểm khí hậu Thái Nguyên nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, với 2 mùa rõ rệt, mùa nóng (mưa nhiều) từ tháng 5 đến tháng 10 và mùa lạnh (mưa ít) từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau. Tuy nằm ở vùng đông bắc, nhưng do có các dãy núi cao ở phía bắc và đông bắc che chắn gió mùa đông bắc trong mùa lạnh nên Thái Nguyên ít chịu ảnh hưởng lớn của gió mùa đông bắc so với các tỉnh khác thuộc vùng núi đông bắc. Mặt khác, do sự chi phối của địa hình nên trong mùa đông khí hậu của Thái Nguyên được chia thành 3 tiểu vùng rõ rệt: Tiểu vùng lạnh nhất là phía bắc huyện Võ Nhai, Tiểu vùng lạnh vừa là các huyện Định Hoá, Phú Lương và nam Võ Nhai, Tiểu vùng lạnh ít là vùng thấp thuộc về các huyện Đồng Hỷ, Đại Từ, thành phố Thái Nguyên, thị xã Sông Công, huyện Phú Bình và huyện Phổ Yên. a. Về chế độ nhiệt: 19
Nhìn chung nhiệt độ bình quân năm không có sự khác biệt nhiều giữa các khu vực trong tỉnh. Nhiệt độ trung bình năm ở phía Bắc và phía Nam tỉnh chỉ chênh lệch nhau khoảng 0,5 1,00C. Nhiệt độ trung bình tháng ở Thái Nguyên dao động trong khoảng 15,20C (tháng 1) đến 28,90C (tháng 6). Vào mùa đông, nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối chênh nhau khá nhiều, biên độ nhiệt khá cao từ 7,0 7,30C. b. Về chế độ mưa: Mưa ở Thái Nguyên thường tập trung từ tháng 5 đến tháng 10. Lượng mưa trung bình của Thái Nguyên là 1.500 2.500mm/năm, nhưng lại khác nhau ở từng khu vực. Mưa nhiều nhất ở huyện Đại Từ và thành phố Thái Nguyên; mưa ít nhất ở huyện Võ Nhai và Phú Lương. c. Về bốc hơi: Lượng bốc hơi trung bình năm (thời kỳ 2005 2008) trong khoảng 1.092 1.255mm và cũng có sự khác nhau giữa các khu vực, nhưng nhìn chung lượng bốc hơi ở khu vực phía nam lớn hơn khu vực phía bắc của tỉnh. Thường từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, ở tất cả các khu vực lượng bốc hơi lớn hơn lượng mưa, gây nên tình trạng thiếu nước nghiêm trọng. 1.1.6. Hệ thống thủy văn Cấu trúc độc đáo của địa hình đã chi phối mạng lưới thuỷ văn của Thái Nguyên. Trên địa bàn tỉnh này có sông chính là sông Cầu và các phụ lưu cấp I là: Nghinh Tường, sông Đu, sông Công, sông Linh Nham, trong đó sông Công là phụ lưu cấp I lớn nhất bên hữu ngạn, nhập vào sông Cầu tại Thuận Thành, huyện Phổ Yên. Sông Cầu là sông liên tỉnh, bắt nguồn từ Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn, có diện tích bồn lưu vực lớn, mật độ sông suối dày, lưu lượng dòng chảy lớn, với tổng lượng nước lớn (4,5 tỷ m3). a. Chế độ thủy văn mùa lũ 20