Luận văn Thạc sĩ Quản lý Tài nguyên và Môi trường: Đánh giá diễn biến chất lượng môi trường nước mặt tại các sông trên địa bàn thành phố Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh giai đoạn 2015-2019

Chia sẻ: Diệp Nhất Thiên | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:82

Thêm vào BST

Báo xấu

33
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu của luận văn nhằm đánh giá được thực trạng chất lượng nước mặt nhằm đề xuất các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm, cải thiện chất lượng môi trường nước mặt phù hợp với điều kiện tại thành phố Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh. Để hiểu rõ hơn mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết của luận văn này.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Quản lý Tài nguyên và Môi trường: Đánh giá diễn biến chất lượng môi trường nước mặt tại các sông trên địa bàn thành phố Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh giai đoạn 2015-2019

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC HOÀNG THỊ NGỌC ANH ĐÁNH GIÁ DIỄN BIẾN CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC MẶT TẠI CÁC SÔNG TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ UÔNG BÍ, TỈNH QUẢNG NINH GIAI ĐOẠN 2015-2019 LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG THÁI NGUYÊN - 2020
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC HOÀNG THỊ NGỌC ANH ĐÁNH GIÁ DIỄN BIẾN CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC MẶT TẠI CÁC SÔNG TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ UÔNG BÍ, TỈNH QUẢNG NINH GIAI ĐOẠN 2015-2019 LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên và Môi trường Mã số: 8850101 Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Phan Thị Thanh Hằng Chữ ký của GVHD PGS. TS. Phan Thị Thanh Hằng THÁI NGUYÊN - 2020 i
LỜI CAM ĐOAN Tôi là Hoàng Thị Ngọc Anh, xin cam đoan luận văn này công trình nghiên cứu do cá nhân tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS. Phan Thị Thanh Hằng không sao chép các công trình nghiên cứu của người khác. Số liệu và kết quả của luận văn chưa từng được công bố ở bất kì một công trình khoa học nào khác. Các thông tin thứ cấp sử dụng trong luận văn là có nguồn gốc rõ ràng, được trích dẫn đầy đủ, trung thực và đúng qui cách. Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính xác thực và nguyên bản của luận văn. Tác giả Hoàng Thị Ngọc Anh ii
LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình. Nhân dịp hoàn thành luận văn, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc đến PGS. TS. Phan Thị Thanh Hằng đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Quản lý đào tạo, Khoa Tài nguyên & Môi trường – Trường Đại học Khoa học – Đại học Thái Nguyên đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán bộ Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Quảng Ninh, Phòng Tài nguyên và Môi trường thành phố Uông Bí đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn thành luận văn./. Thái Nguyên, ngày ... tháng ... năm 2020 Học viên Hoàng Thị Ngọc Anh iii
MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ...........................................................................................................i LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................... ii MỤC LỤC ................................................................................................................... .iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .............................................................................. v DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................................vi DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, HÌNH VẼ ................................................................. vii MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài ......................................................................................................... 1 2. Mục tiêu nghiên cứu .................................................................................................... 2 3. Nhiệm vụ nghiên cứu .................................................................................................. 2 4. Ý nghĩa khoa học của đề tài nghiên cứu...................................................................... 2 5. Những đóng góp mới của đề tài .................................................................................. 2 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ....................................... 3 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài ......................................................................................... 3 1.1.1. Cơ sở lý luận: .................................................................................................. 3 1.1.2. Cơ sở pháp lý: ................................................................................................. 4 1.2. Tổng quan nghiên cứu chất lượng nước trên thế giới và Việt Nam ......................... 4 1.2.1. Hiện trạng chất lượng nước trên thế giới ....................................................... 4 1.2.2. Hiện trạng chất lượng nước tại Việt Nam ...................................................... 6 1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước mặt ...................................................... 9 1.3.1. Khai thác và sử dụng quá mức tài nguyên nước .......................................... 12 1.3.2. Suy thoái chất lượng nước do hoạt động công nghiệp và khu vực đô thị ..... 13 1.3.3. Suy thoái chất lượng nước do hoạt động nông nghiệp và khu vực nông thôn........ 14 1.3.4. Ô nhiễm từ các nguồn khác .......................................................................... 15 1.4. Tổng quan về thành phố Uông Bí........................................................................... 15 1.4.1. Điều kiện tự nhiên ......................................................................................... 15 1.4.2 Các nguồn tài nguyên .................................................................................... 20 1.4.3. Điều kiện kinh tế - xã hội: ............................................................................. 23 iv
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................................................................. 29 2.1. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................................. 29 2.2. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................................ 29 2.3. Nội dung nghiên cứu: ............................................................................................. 29 2.4. Phương pháp nghiên cứu: ....................................................................................... 29 2.4.1. Phương pháp thu thập dữ liệu ...................................................................... 29 2.4.2. Phương pháp khảo sát thực địa .................................................................... 30 2.4.3. Phương pháp so sánh: .................................................................................. 30 2.4.4. Tính toán chỉ số WQI .................................................................................... 30 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .................................. 35 3.1. Đánh giá diễn biến chất lượng nước mặt trên địa bàn thành phố Uông Bí. ........... 35 3.1.1. Nhóm I: Giá trị pH ........................................................................................ 37 3.1.2. Nhóm III (nhóm thông số kim loại nặng) ...................................................... 38 3.1.3. Nhóm IV ( nhóm các thông số hữu cơ) ......................................................... 41 3.1.4. Nhóm V (nhóm thông số vi sinh): Tổng Coliform ......................................... 47 3.2. Ứng dụng chỉ số chất lượng nước (WQI) trong đánh giá diễn biến chất lượng nước mặt trên địa bàn thành phố Uông Bí giai đoạn 2015-2019. .......................................... 48 3.3. Những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước mặt trên địa bàn thành phố Uông Bí. ..... 53 3.3.1. Hoạt động nông - lâm nghiệp. ...................................................................... 53 3.3.2. Hoạt động công nghiệp – xây dựng. ............................................................. 55 3.3.3. Nguồn thải sinh hoạt. .................................................................................... 56 3.4. Thực trạng công tác quản lý, bảo vệ môi trường nước mặt trên địa bàn thành phố Uông Bí.......................................................................................................................... 56 3.4.1. Công tác quản lý môi trường ........................................................................ 57 3.4.2. Công tác bảo vệ môi trường ......................................................................... 59 3.5. Đề xuất các giải pháp cải thiện chất lượng nước mặt trên địa bàn thành phố Uông Bí. ... 61 3.5.1. Giải pháp chung ............................................................................................ 61 3.5.2. Giải pháp cụ thể tại thành phố Uông Bí ....................................................... 63 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ............................................................................. 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 71 v
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Nghĩa tiếng Việt BTNMT Bộ Tài nguyên môi trường BVMT Bảo vệ môi trường BVTV Bảo vệ thực vật KLN Kim loại nặng LVS Lưu vực sông NN&PTNT Nông nghiệp và Phát triển nông thôn QCCP Quy chuẩn cho phép QCVN Quy chuẩn Việt Nam TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TNN Tài nguyên nước TN&MT Tài nguyên và Môi trường WQI Chỉ số chất lượng nước vi
DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Trữ lượng nước mặt của các địa phương tại Quảng Ninh ............................. 9 Bảng 1.2. Một số yếu tố khí hậu của thành phố Uông Bí từ năm 1999-2018 .............. 18 Bảng 1.3. Tài nguyên khoáng sản của thành phố Uông Bí .......................................... 22 Bảng 1.4: Diện tích, dân số thành phố Uông Bí phân theo đơn vị hành chính theo số liệu của Niên giám thống kê năm 2019 ........................................................................ 23 Bảng 1.5: Thống kê lao động thành phố giai đoạn năm 2015 - 2018 .......................... 24 Bảng 2.1. Quy định các giá trị qi, BPi cho các thông số nhóm IV và V ....................... 31 Bảng 2.2. Quy định các giá trị qi, BPi cho các thông số kim loại nặng (nhóm III) ...... 32 Bảng 2.3. Quy định các giá trị BPi và qi đối với DO% bão hòa ....................................... 33 Bảng 2.4. Quy định các giá trị BPi và qi đối với thông số pH ...................................... 33 Bảng 2.5. Các mức đánh giá chất lượng nước.............................................................. 34 Bảng 3.1 : Vị trí và kí hiệu mẫu nước mặt tại Thành phố Uông Bí ............................. 35 Bảng 3.2. Kết quả giá trị WQI của các sông qua giai đoạn 2015-2019 .................... 49 Bảng 3.3 Hiện trạng phát thải và xử lý nước thải tại một số cơ sở xả thải trên địa bàn thành phố Uông Bí. ....................................................................................................... 55 Bảng 3.4. Vị trí, công suất dự kiến của các Trạm xử lý nước thải sinh hoạt của Thành phố..... 66 vii
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, HÌNH VẼ Hình 1.1. Tỷ lệ giá trị WQI tại các điểm quan trắc thuộc các lưu vực sông trên cả nước giai đoạn 2014 – 2018 ................................................................................................... 12 Hình 1.2. Bản đồ hành chính thành phố Uông Bí…………. ........................................ 16 Hình 3.1: Sơ đồ vị trí các điểm quan trắc nước mặt tại thành phố Uông Bí năm 2015- 2019. .............................................................................................................................. 36 Hình 3.2: Diễn biến giá trị pH của các sông vào mùa mưa giai đoạn năm 2015-2019 ...... 37 Hình 3.3: Diễn biến giá trị pH của các sông vào mùa khô giai đoạn năm 2015-2019 ....... 37 Hình 3.4: Diễn biến hàm lượng Chì của các sông vào mùa mưa giai đoạn 2015-2019 ..... 38 Hình 3.5: Diễn biến hàm lượng Chì của các sông vào mùa khô giai đoạn 2015-2019 ...... 38 Hình 3.6: Diễn biến hàm lượng Cadmi của các sông vào mùa mưa giai đoạn 2015-2019 .. 39 Hình 3.7: Diễn biến hàm lượng Cadmi của các sông vào mùa khô giai đoạn 2015-2019.... 39 Hình 3.8: Diễn biến hàm lượng thủy ngân của các sông vào mùa mưa giai đoạn năm 2015-2019 ...................................................................................................................... 40 Hình 3.9: Diễn biến hàm lượng thủy ngân của các sông vào mùa khô giai đoạn năm 2015-2019 ...................................................................................................................... 40 Hình 3.10: Diễn biến hàm lượng Asen của các sông vào mùa mưa giai đoạn 2015-2019...... 41 Hình 3.11: Diễn biến hàm lượng Asen của các sông vào mùa khô giai đoạn 2015-2019 ....... 41 Hình 3.12: Diễn biến nồng độ BOD5 (mg/l) của các sông vào mùa mưa giai đoạn năm 2015-2019 .............................................................................................................. 42 Hình 3.13: Diễn biến nồng độ BOD5 (mg/l) của các sông vào mùa khô giai đoạn năm 2015-2019 .............................................................................................................. 43 Hình 3.14: Diễn biến nồng độ COD (mg/l) của các sông vào mùa mưa giai đoạn năm 2015-2019 ...................................................................................................................... 44 Hình 3.15: Diễn biến nồng độ COD (mg/l) của các sông vào mùa khô giai đoạn năm 2015-2019 ...................................................................................................................... 45 Hình 3.16: Diễn biến nồng độ DO (mg/l) của các sông vào mùa mưa giai đoạn năm 2015-2019 ...................................................................................................................... 46 Hình 3.17: Diễn biến nồng độ DO (mg/l) của các sông vào mùa khô giai đoạn 2015- 2019 ............................................................................................................................... 46 Hình 3.19: Diễn biến giá trị Coliform tổng số của các sông vào mùa mưa giai đoạn năm 2015-2019 .............................................................................................................. 47 viii
Hình 3.19: Diễn biến giá trị Coliform tổng số của các sông vào mùa khô giai đoạn năm 2015-2019 .............................................................................................................. 47 Hình 3.20: Chỉ số WQI của các sông vào mùa mưa giai đoạn 2015-2019 ................... 52 Hình 3.21: Chỉ số WQI của các sông vào mùa khô giai đoạn 2015-2019 .................... 52 Hình 3.22: Đầu cống thoát nước thải khu 3, phố Sông Uông ....................................... 59 Hình 3.23: Sông Vàng Danh ......................................................................................... 59 Hình 3.24: Sông Sến đoạn chảy qua cầu Sông Sến ....................................................... 59 Hình 3.25: Sông Sinh đoạn chảy qua cầu Sông Sinh .................................................... 59 Hình 3.26: Trạm xử lý nước thải Bãi chôn lấp rác Khe Giang ..................................... 60 Hình 3.27: Trạm xử lý nước thải Công ty Than Vàng Danh ........................................ 61 Hình 3.28: Trạm xử lý nước thải Công ty Nhựa thông Quảng Ninh ............................ 61 Hình 3.29: Vị trí xây dựng các Trạm xử lý nước thải tập trung của thành phố Uông Bí ....................................................................................................................................... 67 ix
MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Nước là nguồn tài nguyên thiên nhiên quý giá của con người, là thành phần thiết yếu không thể thiếu cho sự sống, tồn tại và phát triển của sinh vật. Ngày nay, tài nguyên nước đang chịu sức ép nặng nề do sự biến đổi của khí hậu. Bên cạnh đó là các yếu tố như: tốc độ tăng dân số, sự bùng nổ và phát triển của công nghiệp, các hoạt động phát triển kinh tế xã hội.. là nguyên nhân dẫn tới tình trạng suy thoái và ô nhiễm môi trường nói chung và môi trường nước mặt nói riêng ngày càng thêm trầm trọng. Quá trình đô thị hóa, công nghiệp hóa, hiện đại hóa, phát triển nhanh thì nhu cầu sử dụng nước ngày càng tăng. Vì vậy, nguồn nước càng bị cạn kiệt. Ô nhiễm nước đang là mối quan tâm trên toàn cầu, đặc biệt là ô nhiễm nước mặt. Việt Nam là một quốc gia đang trong quá trình phát triển nhanh trong khu vực, một trong những thách thức được đặt ra đối với Việt Nam là vấn đề môi trường đang bị ảnh hưởng nghiêm trọng từ các hoạt động sản xuất phát triển kinh tế - xã hội. Thành phố Uông Bí ở phía Tây tỉnh Quảng Ninh nằm trong vùng kinh tế tam giác động lực phát triển miền Bắc: Hà Nội – Hải Phòng – Quảng Ninh. Uông Bí là thành phố trẻ đang trong quá trình đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa và có tiềm năng phát triển du lịch với kỳ vọng sẽ trở thành một thành phố phát triển nhanh và bền vững ở vùng Đông Bắc. Trong những năm gần đây, nền kinh tế của thành phố đạt được những bước phát triển đáng kể với tốc độ tăng trưởng giá trị sản xuất bình quân là 22,82%/năm, cuộc sống người dân ngày càng được nâng cao. Tuy nhiên, bên cạnh những thành tựu đã đạt được cũng phát sinh một số tác động tiêu cực đến các thành phần môi trường. Đáng chú ý, hiện tượng nguồn tài nguyên nước mặt đang bị suy giảm về chất lượng và số lượng gây ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe và hoạt động sản xuất của nhân dân địa phương. Trong khi nhu cầu sử dụng nước mặt phục vụ sản xuất nông nghiệp, sinh hoạt... trên địa bàn thành phố ngày càng gia tăng. Theo điều tra, đánh giá của Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Quảng Ninh, tổng trữ lượng nước mặt của tỉnh đạt trên 306,8 triệu m3 [19]. Căn cứ báo cáo hiện trạng môi trường năm 2018, mức độ ô nhiễm môi trường nước mặt năm 2018 trên địa bàn tỉnh nói chung, thành phố nói riêng đang có xu hướng tăng so với những năm trước đây. Tại các thủy vực kết quả phân tích mẫu nước vượt quy chuẩn cho phép chiếm tỷ lệ tương đối cao 1
với 50,63% số mẫu có hàm lượng BOD5 vượt; 46,25% mẫu có hàm lượng COD vượt; 87,5% mẫu có hàm lượng chất rắn lơ lửng vượt [21].. Nguyên nhân là do quá trình tiếp nhận chất thải từ các khu dân cư tập trung, nước thải chăn nuôi chưa qua xử lý đặc biệt tại các phường Thanh Sơn và Phương Đông, nước thải công nghiệp từ hoạt động khai thác than tại phường Vàng Danh và từ các nhà máy sản xuất tại phường Yên Thanh... Chính vì vậy, câu hỏi đã được đặt ra: "Khu vực nào bị ô nhiễm và mức độ ra sao? Làm thế nào để bảo vệ nguồn nước mặt trước các nguyên nhân gây ô nhiễm?" Xuất phát từ hiện trạng môi trường và yêu cầu thực tế về đánh giá chất lượng môi trường nước mặt của thành phố Uông Bí, từ đó tìm ra các giải pháp góp phần giảm thiểu ô nhiễm, cải thiện chất lượng môi trường nước mặt của thành phố, học viên đã tiến hành thực hiện đề tài luận văn: "Đánh giá diễn biến chất lượng môi trường nước mặt tại các sông trên địa bàn thành phố Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh giai đoạn 2015-2019". 2. Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá được thực trạng chất lượng nước mặt nhằm đề xuất các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm, cải thiện chất lượng môi trường nước mặt phù hợp với điều kiện tại thành phố Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu - Khái quát về tài nguyên nước mặt trên địa bàn thành phố Uông Bí. - Phân tích diễn biến chất lượng nước mặt trên địa bàn thành phố giai đoạn 2015-2019. - Ứng dụng phương pháp sử dụng chỉ số chất lượng nước (WQI) trong đánh giá chất lượng nước mặt thành phố Uông Bí giai đoạn 2015-2019, đánh giá mức độ ô nhiễm. - Xác định các nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước mặt thành phố Uông Bí. - Đề xuất các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm, cải thiện chất lượng môi trường nước mặt. 4. Ý nghĩa khoa học của đề tài nghiên cứu Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ góp phần hoàn thiện phương pháp luận nghiên cứu thực trạng và các nguyên nhân ảnh hưởng tới môi trường nước mặt trên các sông theo địa bàn nghiên cứu cấp thành phố. 5. Những đóng góp mới của đề tài Kết quả nghiên cứu là cơ sở khoa học xây dựng các đề án bảo vệ môi trường nước cũng như nâng cao hiệu quả công tác quản lý bảo vệ môi trường nước trên địa bàn cấp thành phố. 2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Cơ sở khoa học của đề tài 1.1.1. Cơ sở lý luận: Một số khái niệm và thuật ngữ liên quan Một số khái niệm về tài nguyên nước Theo Luật Tài nguyên nước (TNN) năm 2012: "Tài nguyên nước bao gồm nguồn nước mặt, nước dưới đất, nước mưa và nước biển thuộc lãnh thổ của nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam". Trong đó "Nước mặt là nước tồn tại trên mặt đất liền hoặc hải đảo". (Khoản 1, 3 - Điều 2 Luật Tài nguyên nước, 2012) [12] Ô nhiễm nguồn nước là sự biến đổi tính chất vật lý, tính chất hóa học và thành phần sinh học của nước không phù hợp với tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹ thuật cho phép, gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật. (Khoản 14 - Điều 2 Luật Tài nguyên nước, 2012) [12] Suy thoái nguồn nước là sự suy giảm về số lượng, chất lượng nguồn nước so với trạng thái tự nhiên hoặc so với trạng thái của nguồn nước đã được quan trắc trong các thời kỳ trước đó. (Khoản 15 - Điều 2 Luật Tài nguyên nước, 2012) [12] Cạn kiệt nguồn nước là sự suy giảm nghiêm trọng về số lượng của nguồn nước, làm cho nguồn nước không còn khả năng đáp ứng nhu cầu khai thác, sử dụng và duy trì hệ sinh thái thủy sinh. (Khoản 16 - Điều 2 Luật Tài nguyên nước, 2012) [12] Theo Luật Bảo vệ môi trường (BVMT) năm 2014: Quan trắc môi trường là quá trình theo dõi có hệ thống về các thành phần môi trường, các yếu tố tác động lên môi trường nhằm cung cấp thông tin đánh giá hiện trạng, diễn biến chất lượng môi trường và các tác động xấu đối với môi trường. (Khoản 20 - Điều 3 Luật Bảo vệ môi trường, 2014) [11] Bảo đảm chất lượng (QA: Quality Asurance) trong quan trắc môi trường là một hệ thống tích hợp các hoạt động quản lý và kỹ thuật trong một tổ chức nhằm đảm bảo cho hoạt động quan trắc môi trường đạt được các tiêu chuẩn chất lượng đã quy định. Kiểm soát chất lượng (QC: Quality Control) trong quan trắc môi trường là việc thực hiện các biện pháp để đánh giá, theo dõi và kịp thời điều chỉnh để đạt được độ chính xác và độ tập trung của các phép đo theo yêu cầu của các tiêu chuẩn chất lượng nhằm đảm bảo cho hoạt động quan trắc môi trường đạt các tiêu chuẩn chất lượng này. Khái niệm về chỉ số chất lượng nước: Chỉ số chất lượng nước ( Watrer Quality Index – WQI) là một chỉ số được tính 3
toán từ các thông số quan trắc chất lượng nước, dùng để mô tả định lượng về chất lượng nước và khả năng sử dụng của nguồn nước đó, được biểu diễn qua một thang điểm. Các nguyên tắc xây dựng WQI bao gồm: - Bảo đảm tính phù hợp; - Bảo đảm tính chính xác; - Bảo đảm tính nhất quán; - Bảo đảm tính liên tục; - Bảo đảm tính sẵn có; - Bảo đảm tính có thể so sánh. 1.1.2. Cơ sở pháp lý: - Luật Bảo vệ môi trường số 55/2014/QH13 ngày 23 tháng 6 năm 2014 của Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam, có hiệu lực từ ngày 01/01/2015. - Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13 ngày 21 tháng 6 năm 2012 của Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam, có hiệu lực từ ngày 01/01/2013. - Quyết định số 1460/QĐ-TCMT ngày 12 tháng 11 năm 2019 của Tổng cục môi trường về việc ban hành Hướng dẫn kỹ thuật tính toán và công bố chỉ số chất lượng nước mặt Việt Nam (VN_WQI). - Các tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN), quy chuẩn kỹ thuật Việt Nam (QCVN) bắt buộc áp dụng. 1.2. Tổng quan nghiên cứu chất lượng nước trên thế giới và Việt Nam 1.2.1. Hiện trạng chất lượng nước trên thế giới Theo báo cáo diễn biến môi trường nước ở Việt Nam của Bộ Tài nguyên và Môi trường (BTNMT) năm 2004, tổng lượng nước trên Thế giới ước tính khoảng 1,328 tỷ km3. Trong đó nước đại dương chiếm 94,4% ; khoảng 2% tồn tại ở dạng băng tuyết ở các cực và 0,6% ở các bể chứa khác. Trên 80% lượng băng tồn tại ở Nam cực và chỉ có hơn 10% ở Bắc cực, phần còn lại ở các đỉnh núi hoặc sông băng. Lượng nước ngọt chúng ta có thể sử dụng ở các sông, suối, hồ nước ngầm chỉ khoảng 8.000.000 km3 (0,6% tổng lượng nước) trong đó nước mặt chỉ có 36.000 km3 còn lại là nước ngầm. Tuy nhiên, việc khai thác nguồn nước ngầm để sử dụng hiện nay gặp rất nhiều khó khăn và tốn nhiều chi phí. Do vậy nguồn nước mặt đóng vai trò rất quan trọng đối với sự phát triển của nhân loại. [1] Theo Giám đốc UNESCO Koichiro Matsuura, trong tình trạng thiếu nước gia tăng 4
như hiện nay, vấn đề quản lý hiệu quả tài nguyên nước trở nên quan trọng hơn bao giờ hết. Nhu cầu về nước ngày càng tăng, tại nhiều quốc gia trên thế giới tài nguyên nước đã bị khai thác quá mức, vượt quá khả năng của nguồn nước. Hơn nữa do tác động của biến đổi khí hậu, tình trạng khan hiếm nước càng thêm trầm trọng hơn. Do đó, vấn đề cạnh tranh về nước đang ngày càng trở nên căng thẳng giữa các quốc gia, khu vực hoặc giữa các ngành nghề, lĩnh vực hoạt động khác nhau. Điều đó khiến cho nước đang dần trở thành một trong những vấn đề chính trị tại nhiều quốc gia trên thế giới. Theo ước tính, đến năm 2030 vẫn còn khoảng 5 tỷ người (chiếm 67% số dân thế giới) chưa được tiếp cận với các điều kiện vệ sinh về nước. Gia tăng dân số đồng nghĩa với gia tăng nhu cầu lương thực và tất nhiên nhu cầu về nước cũng tăng. Cho đến nay nông nghiệp vẫn là đối tượng tiêu thụ nhiều nước nhất, chiếm tới 70% lượng nước tiêu thụ so với 20% dành cho công nghiệp và 10% dùng trong sinh hoạt đời sống. [7] Theo đánh giá của nhiều cơ quan nghiên cứu về tài nguyên nước, hiện tại có khoảng 1/3 số quốc gia trên thế giới bị thiếu nước và đến 2025 con số này sẽ là 2/3 với khoảng 35% dân số thế giới sẽ rơi vào tình cảnh thiếu nước nghiêm trọng. Ở một số quốc gia, lượng nước bình quân cho mỗi người đang bị giảm đáng kể. Hội nghị về nước của Liên hợp quốc vào năm 1997 đã thống nhất “Tất cả mọi người, không phân biệt tuổi tác, địa vị kinh tế, xã hội đều có quyền tiếp cận nước uống với số lượng và chất lượng đảm bảo cho các nhu cầu cơ bản của mình”. Theo đó, tiếp cận với nước uống là quyền cơ bản của con người. Nước đang trở thành tâm điểm tại nhiều diễn đàn lớn thế giới. Tại Hội nghị Thượng đỉnh về môi trường ở Johannesburg - Nam Phi, nước được xếp ở vị trí cao nhất trong số 05 ưu tiên để phát triển bền vững (WEHAB). Đó là: Nước-W; Năng lượng-E; Sức khoẻ-H; Nông nghiệp-A; và Đa dạng sinh học-B. [7] Những nghiên cứu trên thế giới gần đây đã dự báo tổng lượng nước mặt vào các năm 2025, 2070, 2100 tương ứng bằng khoảng 96%, 91%, 86% số lượng nước hiện nay, trong khi đó vấn đề ô nhiễm nước mặt đang ngày càng trở nên nghiêm trọng [7] Theo tài liệu được cung cấp bởi cơ quan hợp tác quốc tế Nhật Bản JICA và Bộ tài nguyên môi trường một số nguồn gây ô nhiễm nước chính hiện nay như sau: Ô nhiễm chất hữu cơ: Trên thế giới có khoảng 10% số dòng sông bị ô nhiễm hữu cơ rõ rệt (BOD5>6,5mg/l); 5% số dòng sông có nồng độ DO thấp (
Ô nhiễm do dinh dưỡng: Khoảng 10% số con sông trên thế giới có nồng độ nitrat rất cao (9 ÷ 25mg/l), vượt nhiều lần so với tiêu chuẩn nước uống của WHO (10mg/l). Khoảng 10% các con sông có nồng độ phospho từ 0,2 ÷ 2mg/l tức cao hơn 20 ÷ 200 lần so với các con sông không bị ô nhiễm. Hiện nay, trên thế giới có 30 ÷ 40% số hồ chứa bị phú dưỡng. Trên 30% trong số 800 hồ ở Tây Ban Nha và nhiều hồ ở Nam Phi, Australia và Mexico cũng bị phú dưỡng. Tuy nhiên các hồ cực lớn như hồ Baikal (chứa 20% lượng nước ngọt toàn cầu) chưa bị phú dưỡng. [10] Ô nhiễm do kim loại nặng (KLN): Nguồn chủ yếu đưa KLN vào nước là từ các mỏ khai thác, các ngành công nghiệp có sử dụng KLN và các bãi chôn lấp chất thải công nghiệp. Trong nước sông Rhine tại Hà Lan, nồng độ KLN trong nước tăng dần từ đầu thế kỷ đến 1960, sau đó lại giảm dần nhờ các biện pháp xử lý nước thải. Nồng độ Hg, Cd, Cr, Pb trong các năm 1990 tương ứng là 11mg/l, 2mg/l, 80mg/l, 200mg/l. Nồng độ các nguyên tố này vào những năm 1960 tương ứng là 8mg/l, 10mg/l, 600mg/l, 500mg/l. Đến năm 1980 tổng nồng độ Hg, Cd, Cr, Pb trong nước sông Rhine là 5mg/l, 20mg/l, 70mg/l, 400mg/l. [10] Ô nhiễm do các chất hữu cơ tổng hợp: Có khoảng 25% số trạm quan trắc toàn cầu phát hiện các hoá chất hữu cơ chứa Cl- như DDT, Aldrin, Dieldrin và PCB với nồng độ
Theo số liệu Cục quản lý tài nguyên nước (2015), ở nước ta hiện có 3.450 sông, suối với chiều dài từ 10 km trở lên, tổng lượng nước đổ ra biển từ sông ngòi khoảng 800×109m3, lượng nước này có thể tưới đủ cho 1/3 diện tích bề mặt hành tinh. Các sông suối này nằm trong 108 lưu vực sông được phân bố và trải dài trên cả nước. Nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, Việt Nam được đánh giá là quốc gia có nguồn tài nguyên nước khá phong phú cả về lượng mưa, nguồn nước mặt trong các hệ thống sông, hồ và nguồn nước dưới đất. [9] Về lượng mưa: Lượng mưa trung bình năm của Việt Nam vào khoảng 1940- 1960mm (tương đương tổng lượng nước khoảng 640 tỷ m3/năm), thuộc số quốc gia có lượng nước mưa vào loại lớn trên thế giới. Tuy nhiên, lượng mưa của Việt Nam phân bố rất không đều theo không gian và thời gian. Lượng mưa tập trung chủ yếu trong 4-5 tháng mùa mưa (chiếm 75-85% tổng lượng mưa năm), lượng mưa trong mùa khô chỉ chiếm 15- 25%. Khu vực có lượng mưa lớn là các khu vực phía Đông Trường Sơn thuộc vùng Bắc Trung Bộ, Trung Trung Bộ, Tây Nguyên và khu vực trung du, miền núi Bắc Bộ. [9] Về nước mặt: Tổng lượng dòng chảy hàng năm khoảng 830-840 tỷ m3, trong đó tập trung chủ yếu khoảng 57% ở lưu vực sông Cửu Long, hơn 16% ở lưu vực sông Hồng-Thái Bình, hơn 4% ở lưu vực sông Đồng Nai, còn lại ở các lưu vực sông khác. Tuy nhiên, lượng nước sinh ra ở phần lãnh thổ Việt Nam chỉ chiếm khoảng 310-315 tỷ m3/năm (khoảng 37%), chủ yếu thuộc các lưu vực sông Hồng - Thái Bình, Đồng Nai, Cả, Ba, Vũ Gia - Thu Bồn. [9] Để đáp ứng các yêu cầu trữ lượng, điều tiết dòng chảy phục vụ cấp nước trong mùa khô và phòng, chống và giảm lũ lụt trong mùa mưa, Việt Nam đã, đang và tiếp tục phát triển hệ thống các hồ chứa nước. Theo kết quả thống kê của Cục quản lý tài nguyên nước, cả nước có trên 2.900 hồ chứa thủy điện, thủy lợi đã vận hành, đang xây dựng hoặc đã có quy hoạch xây dựng với tổng dung tích trên 65 tỷ m3. Trong đó khoảng 2.100 hồ đang vận hành với tổng dung tích hơn 34 tỷ m3, khoảng 240 hồ đang xây dựng với tổng dung tích hơn 28 tỷ m3, trên 510 hồ đã có quy hoạch, tổng dung tích gần 4 tỷ m3. Trong số các hồ nêu trên, có khoảng 800 hồ thủy điện, tổng dung tích trên 56 tỷ m3, gồm 59 hồ đang vận hành, 231 hồ đang xây dựng và hơn 500 hồ đã có quy hoạch xây dựng và hơn 2.100 hồ chứa thủy lợi, tổng dung tích hơn 9 tỷ m3, phần lớn là hồ chứa nhỏ, đã xây dựng xong, đang vận hành. Các lưu vực sông có số lượng hồ chứa và tổng dung tích các hồ chứa lớn gồm: Sông Hồng, gẩn 30 tỷ m3; Sông Đồng Nai, trên 10 tỷ m3; Sông Sê 7
San, gần 3,5 tỷ m3; Sông Mã, sông Cả, sông Hương, sông Vũ Gia – Thu Bồn và sông Srêpok có tổng dung tích hồ chứa từ gần 2 tỷ m3 đến 3 tỷ m3. Có 19 tỉnh có tổng dung tích hồ chứa từ trên 1 tỷ m3 trở lên. [8] Về nước dưới đất: Tiềm năng nguồn nước dưới đất của Việt Nam là tương đối lớn, ước tính khoảng 63 tỷ m3/năm, tập trung chủ yếu ở các khu vực đồng bằng Bắc Bộ, đồng bằng Nam Bộ và khu vực Tây Nguyên. [9] Tổng lượng dòng chảy hàng năm trên tất cả các sông suối chảy qua Việt Nam khoảng 853km3/năm tương đương 27.100m3/s. Tổng lượng dòng chảy thuộc phần phát sinh trên lãnh thổ Việt Nam là 317km3/năm, chiếm 37% tổng lượng dòng chảy, phần còn lại được sản sinh từ các nước láng giềng 536km3/năm, chiếm 63% tổng lượng dòng chảy năm. [3] Nhóm 1: Nhóm hệ thống sông mà thượng nguồn của lưu vực nằm ngoài lãnh thổ Việt Nam gồm các sông Sêsan, Nậm Rốm, hệ thống sông Bằng Giang - Kỳ Cùng, sông thuộc Tây Thừa Thiên Huế. Tổng lượng dòng chảy của nhóm các hệ thống sông này 38,85km3/năm chiếm khoảng 4,6 tổng lượng toàn bộ dòng chảy, trong đó có 1,68km3/năm phát sinh ở Trung Quốc thuộc thượng nguồn sông Quang Sơn rồi chảy qua địa phận Việt Nam rồi lại đổ về Trung Quốc. [3] Nhóm 2: Nhóm hệ thống sông ngòi mà phần trung lưu và phần hạ lưu của lưu vực nằm trong lãnh thổ Việt Nam. Trong nhóm này có 4 lưu vực sông chính là sông Mêkông, sông Hồng, sông Mã, sông Cả với tổng lượng dòng chảy toàn bộ 716,9km3/năm chiếm gần 84% tổng lượng dòng chảy trong toàn quốc. Trong số 716,9km3/năm phần sinh ra trên lãnh thổ Việt Nam là 189,62km3/năm, chiếm 25,4% và phần sinh ra ở nước ngoài là 534,28km3/năm chiếm 74,6%. Điều này ảnh hưởng rất lớn đến sử dụng nước ở Việt Nam khi các nước ở thượng nguồn khai thác triệt để nguồn nước sinh ra trên lãnh thổ của nước mình. Như sông Mêkông với lượng nước hàng năm 505,0km3/năm nhưng phần sinh ra ở đồng bằng sông Cửu Long chỉ có 25,2km3/năm, chiếm 5% tổng lượng dòng chảy. Còn sông Hồng và sông Thái Bình với tổng lượng dòng chảy là 137,0km3/năm trong đó lượng dòng chảy sinh ra ở Việt Nam là 93,0 km3/năm, chiếm tới 68% tổng lượng dòng chảy của sông Hồng. Đối với sông Mã và sông Cả tổng lượng dòng chảy sản sinh ra ở Việt Nam là tương đối lớn cho nên việc điều tiết dòng chảy bằng các biện pháp công trình có thể thực hiện được [3] Nhóm 3: Nhóm hệ thống sông mà lưu vực nằm hoàn toàn trong lãnh thổ Việt Nam. Các sông thuộc nhóm này bao gồm toàn bộ các sông còn lại ở Việt Nam với tổng lượng 8
dòng chảy tương ứng là 92,7km3/năm, chiếm 11,4% tổng lượng dòng chảy toàn bộ. Lượng nước này chúng ta hoàn toàn chủ động khai thác không ảnh hưởng đến các quốc gia khác. [3] Theo các kết quả quan trắc cho thấy chất lượng nước ở thượng lưu của hầu hết các con sông chính của Việt Nam còn khá tốt, trong khi mức độ ô nhiễm ở hạ lưu của các sông này ngày càng tăng do ảnh hưởng của các đô thị và các cơ sở công nghiệp. Đặc biệt, mức độ ô nhiễm tại các sông tăng cao vào mùa khô khi lưu lượng nước đổ về các sông giảm. Theo kết quả tính toán mô hình cho thấy, tổng lượng tài nguyên nước mặt hàng năm từ các sông, suối trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh là 8,33 tỷ m3,cụ thể như bảng sau: Bảng 1.1. Trữ lượng nước mặt của các địa phương tại Quảng Ninh TT Huyện, thị xã, thành phố Tổng lượng nước mặt (Wnm) 1 TP. Hạ Long 319,17 2 TP. Móng Cái 900,15 3 TP. Cẩm Phả 474,23 4 TP. Uông Bí 306,80 5 TX. Đông Triều 371,33 6 TX. Quảng Yên 304,30 7 Huyện Hoành Bồ 938,39 8 Huyện Vân Đồn 746,36 9 Huyện Tiên Yên 1.006,27 10 Huyện Ba Chẽ 839,82 11 Huyện Bình Liêu 729,15 12 Huyện Đầm Hà 463,06 13 Huyện Hải Hà 935,77 14 Huyện Cô Tô 0,9 Tổng 8.335,7 (Nguồn: Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Quảng Ninh, 2016) 1.2.3. Tổng quan về diễn biến chất lượng môi trường trường nước trên Thế giới và Việt Nam. 1.2.3.1 Diễn biến chất lượng môi trường nước trên thế giới 9
Theo Báo cáo mới đây của Chương trình Môi trường Liên hợp quốc (UNEP) về diễn biến chất lượng nước thế giới, trong giai đoạn 1990 - 2010, môi trường nước của hơn 50% các dòng sông ở 3 châu lục bị ô nhiễm vi sinh vật và ô nhiễm hữu cơ, đồng thời, nước bị nhiễm mặn cũng tăng gần 1/3. Khoảng 1/4 các con sông ở châu Mỹ Latinh, 10 - 25% sông ở châu Phi và 50% các con sông ở châu Á bị ảnh hưởng bởi ô nhiễm vi sinh vật, phần lớn là do việc xả nước thải, chất thải, rác thải sinh hoạt chưa qua xử lý ra sông. Ngoài ra, nguồn nước mặt ở 3 châu lục hiện đang bị ô nhiễm hữu cơ nghiêm trọng do nước thải, chất thải sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp từ các khu công nghiệp, đô thị, nhà máy… với nhiều loại chất hữu cơ phức tạp, độc hại, ảnh hưởng đến các loại thủy sinh. Bên cạnh đó, nước thải từ các hoạt động khai khoáng, hệ thống thủy lợi cùng với hiện tượng xâm nhập mặn cũng làm gia tăng độ mặn trong nước sông. Từ năm 1990 - 2018, 1/3 số dòng sông ở 3 châu lục xảy ra tình trạng nước bị nhiễm mặn [7]. Đặc biệt, ở các ao, hồ, sông và kênh dẫn nước thải, vấn đề ô nhiễm dinh dưỡng đang làm cho chất lượng nước thay đổi theo chiều hướng xấu, ảnh hưởng đến hệ sinh thái. Một trong những hậu quả chính của vấn đề này là hiện tượng phú dưỡng, xảy ra khi dư thừa các chất dinh dưỡng trong môi trường nước, thông thường là hàm lượng nitơ (N) lớn hơn 500µg/l và phốtpho (P) lớn hơn 20μg/l. Sự dư thừa các chất dinh dưỡng sẽ thúc đẩy sự phát triển của các loài tảo, rong, rêu, thực vật phù du trong nước, dẫn đến thiếu dưỡng khí, cạn kiệt ôxy hòa tan, giảm số lượng cá thể cá và các quần thể động vật khác. Theo Báo cáo của UNEP, 23/25 hồ lớn của thế giới có hàm lượng phốt pho lớn, chủ yếu là từ các nguồn như phân bón, chất thải chăn nuôi, chất thải sinh hoạt. Hầu hết các hồ lớn ở châu Mỹ Latinh và châu Phi hiện có hàm lượng phốt pho cao hơn so với năm 1990 [7]. 1.2.3.2 Diễn biến chất lượng môi trường nước trên các lưu vực sông tại Việt Nam Diễn biến chất lượng môi trường nước các LVS được đánh giá trên cơ sở kết quả các chương trình quan trắc môi trường các LVS thuộc chương trình quan trắc quốc gia và các chương trình quan trắc của các địa phương trên cả nước trong giai đoạn 2014 - 2018 thông qua chỉ số chất lượng nước (WQI) và giá trị các thông số đặc trưng cho chất lượng môi trường nước mặt [6]. Trên cơ sở các số liệu quan trắc hiện có, báo cáo đánh giá chất lượng nước của 07 LVS lớn là Bằng Giang - Kỳ Cùng, Hồng - Thái Bình, Mã, Cả, Vu Gia - Thu Bồn, Đồng Nai, Mê Công (Cửu Long); 03 LVS liên tỉnh độc lập là Hương, Trà Khúc, Kone - Hà 10