i
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
***
BÙI HỌC PHI
ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG CHẤT LƢỢNG
NƢỚC MẶT SÔNG CẦU, ĐOẠN CHẢY QUA
THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN

Chuyên ngành : Khoa học Môi trƣờng
Mã số ngành : 60 44 03 01

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG Ngƣời hƣớng dẫn khoa học:
PGS.TS. NGUYỄN KHẮC THÁI SƠN Thái nguyên - năm 2013 iii

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan Bản luận văn tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu
thực sự của cá nhân tôi, đƣợc thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết,
nghiên cứu khảo sát và phân tích từ thực tiễn dƣới sự hƣớng dẫn khoa học của
PGS.TS. Nguyễn Khắc Thái Sơn.
Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu đƣợc trình bày
trong luận văn này là hoàn toàn trung thực, phần trích dẫn tài liệu tham
khảo đều đƣợc ghi rõ nguồn gốc.
Thái Nguyên, ngày tháng năm 2013
Ngƣời viết cam đoan
Bùi Học Phi iv
LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này, tôi xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô
giáo Khoa Tài nguyên và Môi trƣờng, Trƣờng Đại học Nông lâm Thái Nguyên đã

Bảo vệ môi trƣờng
DO
Ôxy hòa tan
ĐTM
Đánh giá tác động môi trƣờng
GDP
Tổng sản phẩm quốc nội
GIS
Hệ thống thông tin địa lý
HTXLNT
Hệ thống xử lý nƣớc thải
KT-XH
Kinh tế - xã hội
LVS
Lƣu vực sông
QCVN
Quy chuẩn Việt Nam
QTMT
Quan trắc môi trƣờng
UBND
Uỷ ban nhân dân
TCCP
Tiêu chuẩn cho phép
TN&MT
Tài nguyên và Môi trƣờng
TSS
Tổng chất rắn lơ lửng
TP
Thành phố
WHO

trung bình năm tại các đoạn sông Cầu chảy qua
thành phố Thái Nguyên từ 2008 đến 2011 44
Hình 3.7. Diễn biến nồng độ DO trên sông Cầu sau điểm tiếp nhận nƣớc thải suối
Phƣợng Hoàng đến sau điểm tiếp nhận nƣớc suối Loàng thuộc sông Cầu đoạn
chảy qua thành phố Thái Nguyên trong các năm 2008-2011 45
Hình 3.8. Giá trị pH của nƣớc Sông Cầu tại các vị trí quan trắc 46
Hình 3.9. Giá trị DO của Sông Cầu tại các vị trí quan trắc 48
Hình 3.10. Giá trị BOD của Sông Cầu tại các vị trí quan trắc. 49
Hình 3.11. Biểu đồ thể hiện giá trị TSS tại các vị trí quan trắc. 51
Hình 3.12. Giá trị Coliform của Sông Cầu tại các vị trí quan trắc. 52
Hình 3.13. Giá trị pH của Sông Cầu theo thời điểm 54
Hình 3.14. Giá trị DO của Sông Cầu tại các thời điểm 56
Hình 3.15. Giá trị BOD của Sông Cầu tại các thời điểm 57
Hình 3.16. Giá trị TSS của Sông Cầu tại các thời điểm 59
Hình 3.17. Biểu đồ thể hiện giá trị Coliform tại các thời điểm 60 viii
MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU I
1. ĐẶT VẤN ĐỀ 1
2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 2
2
2
3. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI 2
3.1. Ý nghĩa khoa học 2
3.2. Ý nghĩa kinh tế và xã hội 2
CHƢƠNG 1: NGHIÊN CỨU 4
4

2.4.7. Phƣơng pháp xử lý số liệu 33
2.4.8. Phƣơng pháp biểu đạt kết quả nghiên cứu 33
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 34
3.1. ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN 34
3.1.1. Đặc điểm tự nhiên 34
3.1.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội thành phố Thái Nguyên Thái Nguyên 35
3.2. THỰC TRẠNG CÁC NGUỒN NƢỚC SÔNG CẦU, ĐOẠN CHẢY QUA
THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN 37
3.2.1. Thực trạng chất lƣợng Sông Cầu theo số liệu điều tra 37
40
3.3. ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG NƢỚC MẶT SÔNG CẦU, ĐOẠN CHẢY QUA
THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN THEO SỐ LIỆU PHÂN TÍCH 45
3.3.1. Đánh giá chất lƣợng nƣớc mặt Sông Cầu đoạn chảy qua thành phố Thái
Nguyên theo vị trí quan trắc 45
3.3.2. Đánh giá chất lƣợng nƣớc mặt Sông Cầu, đoạn chảy qua thành phố Thái
Nguyên theo thời gian 53
3.4. NGUYÊN NHÂN ẢNH HƢỞNG ĐẾN CHẤT LƢỢNG NƢỚC MẶT
SÔNG CẦU; CÁC BIỆN PHÁP CẢI THIỆN VÀ BẢO VỆ SÔNG CẦU,
ĐOẠN CHẢY QUA THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN 61
3.4.1. Nguyên nhân ảnh hƣởng đến chất lƣợng nƣớc mặt sông Cầu 61
3.4.2. Các đề xuất giải pháp cải thiện và bảo vệ sông Cầu 70

x
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 77
1. KẾT LUẬN 77
2. ĐỀ NGHỊ 77
TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 1

2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

Đánh gi
.

-
.
-
.
-
.
3. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI
3.1. Ý nghĩa khoa học
Hiện nay, công tác ngăn ngừa ô nhiễm các con sông và giải quyết ô nhiễm
các con sông ở tỉnh Thái Nguyên đƣợc xác định là một vấn đề hết sức cấp thiết.
Hiện tại sông Cầu đang xảy ra tình trạng ô nhiễm nhẹ, nếu chúng ta không
bắt tay vào công tác ngăn ngừa sự ô nhiễm nhẹ đó thì một ngày không xa nó sẽ
bị ô nhiễm nặng. Sông Cầu là nguồn cung cấp nƣớc mặt chính cho cả thành phố
Thái Nguyên nếu một ngày nó bị ô nhiễm nặng không thể xử lý để cung cấp
nƣớc cho các hoạt động của ngƣời dân thì không biết điều gì sẽ xảy ra.
3.2. Ý nghĩa kinh tế và xã hội
Giải quyết vấn đề ô nhiễm cũng là bài toán kinh tế xã hội rất phức tạp.
Tuy nhiên, khi vấn đề đƣợc giải quyết, những thành quả do nó mang lại là rất
lớn, ngoài giảm đi những tổn thất về kinh tế, mang lại giá trị về giao thông

3
đƣờng thủy mà còn giúp cho đời sống của ngƣời dân trong khu vực đƣợc
nâng cao hơn, giảm các bệnh tật do nƣớc ô nhiễm gây ra nhƣ bệnh da liễu,
đƣờng ruột, sốt xuất huyết…tạo đƣợc niềm tin trong nhân dân về đƣờng lối và
sự phát triển của thành phố.

trọng, nhất là các đoạn sông chảy qua các đô thị, khu công nghiệp và các làng
nghề [35].
Đoạn trung lƣu sông Cầu chảy qua thành phố Thái Nguyên, đây là khu
vực có mức độ phát triển kinh tế tƣơng đối cao [3]. Đoạn sông này phải tiếp
nhận một lƣợng lớn nƣớc thải (khoảng 150 triệu m
3
/ năm) từ các hoạt động
sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ [4]. Chất lƣợng nƣớc của đoạn
này đã suy giảm một cách nghiêm trọng. Hầu hết các chỉ tiêu chất lƣợng nƣớc
đều không đạt tiêu chuẩn chất lƣợng nguồn loại A (QCVN 08:2008/BTNMT).
Nhiều nơi, nhiều chỉ tiêu không đạt nguồn loại B, nhất là vào những tháng
mùa cạn, khi nƣớc ở thƣợng nguồn ít [19].

5
Trong khi đó, các cấp có thẩm quyền vẫn chƣa tìm ra giải pháp đồng
bộ để cứu sông. Tình trạng ô nhiễm và suy thoái khả năng tiếp nhận của dòng
sông đã đến mức báo động, trong khi dự báo tác động môi trƣờng của
quá trình phát triển kinh tế - xã hội sẽ còn tiếp tục gia tăng mạnh trong thời
gian tới. Do đó sông Cầu, đoạn
chảy qua thành phố Thái Nguyên sẽ phần nào xác định đƣợc mức độ ô nhiễm
của các chất ô nhiễm trong nƣớc mặt sông Cầu đoạn chảy qua thành phố Thái
Nguyên, từ đó xây dựng các chƣơng trình, giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi
trƣờng nƣớc mặt thành phố Thái Nguyên.

1
1.2.1.1 Các ion vô cơ hòa tan
Nhiều ion vô cơ có nồng độ rất cao trong nƣớc tự nhiên, đặc biệt là
trong nƣớc biển. Trong nƣớc thải đô thị luôn chứa một lƣợng lớn các ion
Cl
-

6
hoặc nƣớc thải công nghiệp chế biến thực phẩm thƣờng rất cao, có lúc lên đến
100 mg/L. Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lƣợng nƣớc mặt (QCVN
08:2008/BTNMT) quy định nồng độ tối đa của amoni (hoặc amoniac) trong
nguồn nƣớc dùng vào mục đích sinh hoạt là 0,1 mg/L (tính theo N) hoặc từ 0,2
đến 1,0 mg/L cho các mục đích sử dụng khác.
-
Nitrat (NO
3
-
): là sản phẩm cuối cùng của sự phân hủy các chất
chứa nitơ có trong chất thải của ngƣời và động vật. Trong nƣớc tự nhiên
nồng độ nitrat thƣờng nhỏ hơn 5 mg/L. Do các chất thải công nghiệp, nƣớc
chảy tràn chứa phân bón từ các khu nông nghiệp, nồng độ của nitrat trong
các nguồn nƣớc có thể tăng cao, gây ảnh hƣởng đến chất lƣợng nƣớc sinh
hoạt và nuôi trồng thủy sản. Trẻ em uống nƣớc chứa nhiều nitrat có thể
bị mắc hội chứng methemoglobin (hội chứng “trẻ xanh xao”). QCVN
08:2008/BTNMT quy định nồng độ tối đa của nitrat trong nguồn nƣớc mặt
dùng vào mục đích sinh hoạt là 2 mg/L (tính theo N) hoặc từ 5 đến 15
mg/L cho các mục đích sử dụng khác.
-
Photphat (PO
4
3-
): cũng nhƣ nitrat, photphat là chất dinh dƣỡng cần
cho sự phát triển của thực vật thủy sinh. Nồng độ photphat trong các nguồn
nƣớc không ô nhiễm thƣờng nhỏ hơn 0,01 mg/L. Nƣớc sông bị ô nhiễm do
nƣớc thải đô thị, nƣớc thải công nghiệp hoặc nƣớc chảy tràn từ đồng ruộng
chứa nhiều loại phân bón, có thể có nồng độ photphat đến 0,5 mg/L.
Photphat không thuộc loại hóa chất độc hại đối với con ngƣời, nhiều tiêu

* Clorua (Cl
-
):
Là một trong các ion quan trọng trong nƣớc và nƣớc thải. Clorua kết
hợp với các ion khác nhƣ natri, kali gây ra vị cho nƣớc. Nguồn nƣớc có
nồng độ clorua cao có khả năng ăn mòn kim loại, gây hại cho cây trồng,
giảm tuổi thọ của các công trình bằng bê tông, Nhìn chung clorua
không gây hại cho sức khỏe con ngƣời, nhƣng clorua có thể gây ra vị mặn
của nƣớc do đó ít nhiều ảnh hƣởng đến mục đích ăn uống và sinh hoạt.
* Các kim loại nặng:

8
Pb, Hg, Cr, Cd, As, Mn, thƣờng có trong nƣớc thải công nghiệp. Hầu hết
các kim loại nặng đều có độc tính cao đối với con ngƣời và các động vật khác.
-
Chì (Pb): chì có trong nƣớc thải của các cơ sở sản xuất pin, acqui,
luyện kim, hóa dầu. Chì còn đƣợc đƣa vào môi trƣờng nƣớc từ nguồn
không khí bị ô nhiễm do khí thải giao thông. Chì có khả năng tích lũy
trong cơ thể, gây độc thần kinh, gây chết nếu bị nhiễm độc nặng. Chì cũng
rất độc đối với động vật thủy sinh. Các hợp chất chì hữu cơ độc gấp 10 –
100 lần so với chì vô cơ đối với các loại cá.
-
Thủy ngân (Hg): thủy ngân là kim loại đƣợc sử dụng trong nông nghiệp
(thuốc chống nấm) và trong công nghiệp (làm điện cực). Trong tự nhiên, thủy
ngân đƣợc đƣa vào môi trƣờng từ nguồn khí núi lửa. Ở các vùng có mỏ thủy
ngân, nồng độ thủy ngân trong nƣớc khá cao. Nhiều loại nƣớc thải công nghiệp
có chứa thủy ngân ở dạng muối vô cơ của Hg(I), Hg(II) hoặc các hợp chất hữu
cơ chứa thủy ngân. Thủy ngân là kim loại nặng rất độc đối với con ngƣời. Vào
thập niên 50, 60, ô nhiễm thủy ngân hữu cơ ở vịnh Minamata, Nhật Bản, đã gây
tích lũy Hg trong hải sản. Hơn 1000 ngƣời đã chết do bị nhiễm độc thủy ngân


10
* Các chất hữu cơ bền vững
Các chất hữu cơ có độc tính cao thƣờng là các chất bền vững, khó bị
vi sinh vật phân huỷ trong môi trƣờng. Một số chất hữu cơ có khả năng
tồn lƣu lâu dài trong môi trƣờng và tích luỹ sinh học trong cơ thể sinh vật.
Do có khả năng tích luỹ sinh học, nên chúng có thể thâm nhập vào chuỗi
thức ăn và từ đó đi vào cơ thể con ngƣời.
Các chất polychlorophenol (PCPs), polychlorobiphenyl (PCBs:
polychlorinated biphenyls), các hydrocacbon đa vòng ngƣng tụ (PAHs:
polycyclic aromatic hydrocacbons), các hợp chất dị vòng N, hoặc O là các
hợp chất hữu cơ bền vững. Các chất này thƣờng có trong nƣớc thải công
nghiệp, nƣớc chảy tràn từ đồng ruộng (có chứa nhiều thuốc trừ sâu, diệt cỏ,
kích thích sinh trƣởng…). Các hợp chất này thƣờng là các tác nhân gây ô
nhiễm nguy hiểm, ngay cả khi có mặt với nồng độ rất nhỏ trong môi trƣờng.
-
Nhóm hợp chất
phenol

Phenol và các dẫn xuất phenol có trong nƣớc thải của một số
nghành công nghiệp (lọc hoá dầu, sản xuất bột giấy, nhuộm…). Các hợp
chất này làm cho nƣớc có mùi, gây tác hại cho hệ sinh thái nƣớc, sức
khoẻ con ngƣời, một số dẫn xuất phenol có khả năng gây ung thƣ
(carcinogens). QCVN 08:2008/BTNMT quy định nồng độ tối đa của các hợp
chất phenol trong nƣớc bề mặt dùng cho sinh hoạt là 0,005 mg/l.
-
Nhóm hoá chất bảo vệ thực vật (HCBVTV) hữu cơ.
Hiện nay có hàng trăm, thậm chí hàng ngàn các loại HCBVTV đang đƣợc
sản xuất và sử dụng để diệt sâu, côn trùng, nấm mốc, diệt cỏ. Trong số đó phần
lớn là các hợp chất hữu cơ, chúng đƣợc chia thành các nhóm:

này. Công nghiệp thƣờng sản xuất đƣợc các hỗn hợp chứa nhiều loại PCB
khác nhau, tuỳ thuộc vào điều kiện, trong đó thông thƣờng có một ít tạp chất
dioxin. PCBs bền hoá học và cách điện tốt, nên đƣợc dùng làm dầu biến
thế và tụ điện, ngoài ra chúng còn đƣợc dùng làm dầu bôi trơn, dầu thuỷ
lực, tác nhân truyền nhiệt…Đến khoảng thập niên 1960 ngƣời ta đã phát
hiện ra nguy cơ gây ô nhiễm PCBs từ các nghành công nghiệp. PCBs lúc
đó đã có mặt gần nhƣ khắp nơi, đặc biệt là nguy cơ tích luỹ PCBs trong
mô mỡ động vật. Trong mô mỡ của nhiều loại động vật có vú ở biển có
chứa nồng độ PCBs lớn gấp 10 triệu lần PCBs trong nƣớc. Những năm cuối
thập niên 1970, việc sản xuất PCBs bắt đầu bị đình chỉ ở hầu hết các nƣớc.
PCBs có thể làm giảm khă năng sinh sản, giảm khả năng học tập của trẻ
em; chúng cũng có thể là tác nhân gây ung thƣ. Tuy vậy, cũng nhƣ các

12
dioxin, bằng chứng về tác hại của PCBs cũng chƣa rõ lắm, do nồng độ
của chúng trong môi trƣờng thƣờng rất nhỏ và tác hại lại có xu hƣớng diễn
ra sau một thời gian đủ dài.
-
Nhóm hợp chất hidrocacbon đa vòng ngưng tụ (polynuclear aromatic
hidrocacbon PAHs).
Các hợp chất PAH thƣờng chứa hai hay nhiều vòng thơm. PAH là
sản phẩm phụ của các quá trình cháy khômg hoàn toàn nhƣ: cháy rừng, cháy
thảo nguyên, núi lửa phun trào (quá trình tự nhiên); động cơ xe máy, lò
nung than cốc, sản xuất nhựa asphalt, sản xuất thuốc lá, nƣớng thịt… (quá
trình nhân tạo). Các PAH thƣờng gây hại khi tiếp xúc với liều lƣợng nhỏ
trong một thời gian dài, nhƣng không gây hại đáng kể nếu dùng một lƣợng
lớn trong một lần. Trong số các hợp chất PAH có 8 hợp chất đƣợc xem là
tác nhân gây ung thƣ. Thông thƣờng thực phẩm hằng ngày là nguồn đƣa
PAHs chính vào cơ thể ngƣời(95%), thuốc lá, rau không rửa sạch, ngũ cốc
chƣa đƣợc tinh chế, thịt cá xông khói là các nguồn đƣa một lƣợng đáng kể

1.2.1.5. Các chất gây mùi vị
Nhiều chất có thể gây mùi vị cho nƣớc. Trong đó, nhiều chất có tác
hại đến sức khỏe con ngƣời cũng nhƣ gây các tác hại khác đến động thực vật
và hệ sinh thái nhƣ:
- Các chất hữu cơ từ nƣớc thải đô thị, nƣớc thải công nghiệp.
- Các sản phẩm của quá trình phân hủy xác động thực vật.
- Dầu mỡ và các sản phẩm dầu mỡ.
Cũng nhƣ các chất gây màu, các chất gây mùi vị có thể gây hại cho
đời sống động thực vật và làm giảm chất lƣợng nƣớc về mặt cảm quan.
Tuy nhiên một số khoáng chất có mặt trong nƣớc tạo ra vị nƣớc tự nhiên,
không thể thiếu đƣợc trong nƣớc uống sạch, do chúng là nguồn cung cấp
các chất vi lƣợng cần thiết cho cơ thể con ngƣời. Khi hàm lƣợng các chất
khoáng này thấp hoặc không có, nƣớc uống sẽ trở nên rất nhạt nhẽo.

14
1.2.1.6. Các vi sinh vật gây bệnh
Nhiều vi sinh vật gây bệnh có mặt trong nƣớc gây tác hại cho mục đích sử
dụng nƣớc trong sinh hoạt. Các sinh vật này có thể truyền hay gây bệnh cho
ngƣời. Các sinh vật gây bệnh này vốn không bắt nguồn từ nƣớc, chúng cần có
vật chủ để sống ký sinh, phát triển và sinh sản. Một số các sinh vật gây bệnh có
thể sống một thời gian khá dài trong nƣớc và là nguy cơ truyền bệnh tiềm tàng.
Các sinh vật này là vi khuẩn, virút, động vật đơn bào, giun sán.
* Vi khuẩn
Vi khuẩn là các vi sinh vật đơn bào, có cấu tạo tế bào, nhƣng chƣa
có cấu trúc nhân phức tạp, thuộc nhóm prokaryotes và thƣờng không
màu. Vi khuẩn là dạng sống thấp nhất có khả năng tự tổng hợp nguyên
sinh chất từ môi trƣờng xung quanh. Vi khuẩn thƣờng có dạng que
(bacilli), dạng hình cầu (cocci) và dạng hình phẩy (spirilla, vibrios,
spirochetes). Các loại vi khuẩn gây bệnh có trong nƣớc thƣờng gây các
bệnh về đƣờng ruột, nhƣ dịch tả (cholera, do vi khuẩn Vibrio comma),

trƣờng vận chuyển giun sán quan trọng. Tuy nhiên, các phƣơng pháp xử lý
nƣớc hiện nay tiêu diệt giun sán rất hiệu quả. Ngƣời thƣờng tiếp xúc với
các loại nƣớc chƣa xử lý có thể có nguy cơ nhiễm giun sán.
1.2.1.7. Các sinh vật chỉ thị cho sinh vật gây bệnh
Việc phân tích nƣớc để phát hiện toàn bộ các vi sinh vật gây bệnh
thƣờng rất mất thời gian và công sức. Thông thƣờng, ngƣời ta chỉ thực
hiện một phép kiểm nghiệm cụ thể nào đó để xác định sự có mặt của một
vi sinh vật gây bệnh xác định khi có lý do để nghi ngờ về sự có mặt của
chúng trong nguồn nƣớc. Khi cần kiểm tra thƣờng kỳ chất lƣợng nƣớc,
ngƣời ta sử dụng các vi sinh vật chỉ thị. Các sinh vật chỉ thị là là các sinh vật
mà sự hiện diện của chúng biểu thị cho thấy nƣớc đang bị ô nhiễm các sinh
vật gây bệnh, đồng thời phản ánh sơ bộ bản chất và mức độ ô nhiễm.
Một số sinh vật chỉ thị lý tƣởng phải thoả mãn các điểm sau: