ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
...............  ..............

LÊ ĐỨC QUÂN

ĐÁNH GIÁ DIỄN BIẾN CHẤT LƢỢNG NƢỚC
MẶT SÔNG CẦU ĐOẠN CHẢY QUA THÀNH PHỐ
THÁI NGUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ
KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG

Thái Nguyên, 2016


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
............  ...........

LÊ ĐỨC QUÂN

ĐÁNH GIÁ DIỄN BIẾN CHẤT LƢỢNG NƢỚC
MẶT SÔNG CẦU ĐOẠN CHẢY QUA THÀNH PHỐ
THÁI NGUYÊN
Ngành
: Khoa học môi trƣờng
Mã ngành : 60 44 03 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ
KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG

Công nghệ Môi trƣờng Thái Nguyên và bạn bè đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ
tôi hoàn thành luận văn.
Xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày

tháng

Học viên

Lê Đức Quân

năm 2016


iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i
LỜI CÁM ƠN ................................................................................................... ii
MỤC LỤC ........................................................................................................ iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ................................................................ vii
DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................. viii
DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................. x
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
1. Đặt vấn đề...................................................................................................... 1
2. Mục tiêu và yêu cầu ...................................................................................... 2
2.1. Mục tiêu...................................................................................................... 2
2.1.1. Mục tiêu tổng quát .................................................................................. 2
2.1.2. Mục tiêu cụ thể ........................................................................................ 2
2.2. Yêu cầu ....................................................................................................... 2

2.3.1. Phƣơng pháp thu thập số liệu ................................................................ 30
2.3.2. Phƣơng pháp thống kê và kế thừa ......................................................... 31
2.3.3. Phƣơng pháp điều tra ............................................................................ 31
2.3.4. Phƣơng pháp điều tra và khảo sát thực địa ........................................... 31
2.3.5. Phƣơng pháp lấy mẫu .............................................................................. 32
2.3.6. Phƣơng pháp phân tích và đánh giá số liệu........................................... 34
2.3.7. Phƣơng pháp tổng hợp so sánh, đối chiếu với QCVN 08-MT:2015/
BTN&MT ........................................................................................................ 34
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................... 35
3.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của thành phố Thái Nguyên ............ 35
3.1.1. Vị trí địa lý ............................................................................................ 35
3.1.2. Tình hình phát triển kinh tế ................................................................... 38
3.1.3. Hệ thống kết cấu hạ tầng ....................................................................... 39
3.1.4. Giáo dục ................................................................................................ 39


v
3.1.5. Giao thông ............................................................................................. 40
3.2. Đặc điểm tự nhiên của lƣu vực sông Cầu ................................................ 40
3.2.1. Vị trí địa lý ............................................................................................ 40
3.2.2. Đặc điểm địa hình ................................................................................. 41
3.2.3. Đất ......................................................................................................... 41
3.2.4. Dân số .................................................................................................... 42
3.2.5. Thủy văn................................................................................................ 42
3.2.6. Các nguồn gây ô nhiễm sông Cầu ......................................................... 43
3.2.6.1. Các nguồn tự nhiên ............................................................................ 43
3.2.6.2. Các nguồn nhân tạo ............................................................................ 43
3.3. Đánh giá hiện trạng môi trƣờng nƣớc mặt Sông Cầu trên địa bàn
thành phố ......................................................................................................... 46
3.3.1. Kết quả quan trắc tại các điểm trên Sông Cầu năm 2014 ..................... 46



vii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

STT

Chữ viết tắt

Nội dung viết tắt

1

BOD

Nhu cầu ôxy sinh học

2

BTNMT

Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng

3

BVMT

Bảo vệ môi trƣờng

4


TNMT

Tài nguyên môi trƣờng

10

TP

Thành phố

11

TSS

Tổng chất rắn lơ lửng

12

UBND

Ủy ban nhân dân

13

PTN

Phòng thí nghiệm



Bảng 3.14. Kết quả phân tích các chỉ tiêu chất lƣợng nƣớc Sông Cầu tại đập
Thác Huống năm 2016 .................................................................. 64
Bảng 3.15. Toàn cảnh dân số Thái Nguyên ................................................... 70
Bảng 3.16. Nhu cầu và mục đích sử dụng nƣớc sông Cầu ............................. 70
Bảng 3.17. Thông tin tình hình xử lý nƣớc thải .............................................. 71
Bảng 3.18. Lƣu lƣợng nƣớc thải các cơ sở công nghiệp trên khu vực
nghiên cứu ..................................................................................... 72


x
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2.1: Bản đồ đoạn sông Cầu chảy qua thành thành phố Thái Nguyên .... 29
Hình 2.2: Bảo quản lạnh mẫu .......................................................................... 33
Hình 3.1: Giá trị pH của Sông Cầu theo thời điểm ......................................... 51
Hình 3.2: Giá trị DO của Sông Cầu theo thời điểm ........................................ 53
Hình 3.3: Giá trị BOD của Sông Cầu theo thời điểm ..................................... 54
Hình 3.4: Giá trị TSS của Sông Cầu theo thời điểm ....................................... 56
Hình 3.5: Giá trị Coliform của Sông Cầu theo thời điểm ............................... 58
Hình 3.6: Diễn biến giá trị DO trung bình năm tại các đoạn Sông Cầu chảy
quả thành phố Thái Nguyên từ năm 2014 đến 2016 ....................... 66
Hình 3.7: Diễn biến giá trị BOD trung bình năm tại các đoạn Sông Cầu chảy
quả thành phố Thái Nguyên từ năm 2014 đến 2016 ....................... 67
Hình 3.8: Diễn biến giá trị COD trung bình năm tại các đoạn Sông Cầu chảy
quả thành phố Thái Nguyên từ năm 2014 đến 2016 ....................... 67
Hình 3.9: Diễn biến giá trị Fe trung bình năm tại các đoạn Sông Cầu chảy quả
thành phố Thái Nguyên từ năm 2014 đến 2016 .............................. 68
Hình 3.10: Diễn biến giá trị Coliform trung bình năm tại các đoạn Sông Cầu
chảy quả thành phố Thái Nguyên từ năm 2014 đến 2016 ............... 69



Thái Nguyên từ đó đề xuất một số giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả quản lý
nguồn tài nguyên này.
2. Mục tiêu và yêu cầu
2.1. Mục tiêu
2.1.1. Mục tiêu tổng quát
Đánh giá hiện trạng nƣớc mặt sông Cầu và đề xuất giải giải pháp nhằm
hạn chế ô nhiễm nƣớc mặt sông Cầu đoạn qua thành phố Thái Nguyên
2.1.2. Mục tiêu cụ thể
- Đánh giá hiện trạng môi trƣờng nƣớc mặt sông Cầu khu vực thành
phố Thái Nguyên.
- Nghiên cứu một số nguồn thải chính ảnh hƣởng tới môi trƣờng nƣớc
mặt sông Cầu đoạn qua thành phố Thái Nguyên
- Đề xuất một số giải pháp nhằm giảm thiểu ô nhiễm và cải thiện môi
trƣờng nƣớc mặt trông thời gian tới.
2.2. Yêu cầu
- Tổng quan về môi trƣờng nƣớc mặt, khái quát đặc điểm địa bàn
nghiên cứu
- Đánh giá hiện trạng ô nhiễm nguồn nƣớc mặt: diễn biến ô nhiễm
thông qua các chỉ tiêu hóa lý, chỉ tiêu sinh học, chỉ tiêu kim loại nặng,…
- Xác định đƣợc một số yếu tố chính ảnh hƣởng đến nƣớc mặt sông
Cầu đoạn qua thành phố Thái Nguyên
- Đề xuất một số giải pháp nhằm hạn chế ô nhiễm nƣớc mặt sông Cầu
đoạn qua thành phố Thái Nguyên
3. Ý nghĩa của đề tài
3.1. Ý nghĩa trong nghiên cứu 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.



gây ra ô nhiễm nƣớc mặt là các khu dân cƣ tập trung, các hoạt động công
nghiệp, giao thông thủy và sản xuất nông nghiệp.
Ô nhiễm nước
Là sự thay đổi tính chất vật lý, tính chất hóa học, thành phần sinh học
của nƣớc vi phạm tiêu chuẩn cho phép gây tác động xấu đến đời sống con
ngƣời và sinh vật.
Vấn đề ô nhiễm nƣớc là một trong những thực trạng đáng ngại nhất của
sự hủy hoại môi trƣờng tự nhiên do nền văn minh đƣơng thời gây nên. Môi
trƣờng nƣớc rất dễ bị ô nhiễm, các ô nhiễm từ đất, không khí đều có thể làm ô
nhiễm nƣớc, ảnh hƣởng lớn tới con ngƣời và các sinh vật khác.
Nguồn nước bị ô nhiễm thường có các dấu hiệu đặc trưng như sau:
- Có xuất hiện các chất nổi trên bề mặt nƣớc và các cặn lắng chìm
xuống đáy nguồn.


5
- Thay đổi tính chất lý học (độ trong, màu, m i, nhiệt độ,…)
- Thay đổi thành phần hóa học (pH, hàm lƣợng các chất hữu cơ và vô
cơ, xuất hiện các chất độc hại,…)
- Lƣợng oxy hòa tan (DO) trong nƣớc giảm do các quá trình sinh hóa
để oxy hóa các chất bẩn hữu cơ vừa mới thải vào.
- Các vi sinh vật thay đổi về loài và số lƣợng. Có xuất hiện các vi tr ng
gây bệnh.
Khái niệm suy thoái môi trường
Theo khoản 9 Điều 3 Luật Bảo vệ môi trƣờng Việt Nam năm 2015[6]:
Suy thoái môi trường là sự suy giảm về chất lƣợng và số lƣợng của
thành phần môi trƣờng, gây ảnh hƣởng xấu đến con ngƣời và sinh vật
Trong đó Theo khoản 2 Điều 3 Luật Bảo vệ môi trƣờng Việt Nam
năm 2015[6]: Thành phần môi trường là yếu tố vật chất tạo thành môi
trƣờng gồm đất, nƣớc, không khí, âm thanh, ánh sáng, sinh vật và các hình

mạch nông có to: 4 -40oC nƣớc ngầm là : 17 - 31oC. Nhiệt độ nƣớc thải cao
hơn nhiệt độ nƣớc cấp.
- Tổng hàm lượng chất rắn (TS)
Các chất rắn trong nƣớc có thể là những chất tan hoặc không tan. Các
chất này bao gồm cả những chất vô cơ lẫn các chất hữu cơ. Tổng hàm lƣợng
các chất rắn (TS) là lƣợng khô tính bằng mg của phần còn lại sau khi làm bay
hơi 1 lít mẫu nƣớc trên nồi cách thủy rồi sấy khô ở 105 oC cho tới khi khối
lƣợng không đổi (mg/L).
- Tổng hàm lượng chất rắn lơ lửng (SS)
Các chất rắn lơ lửng (các chất huyền ph ) là những chất rắn không tan
trong nƣớc. Hàm lƣợng các chất lơ lửng (SS) là lƣợng khô của phần chất rắn
còn lại trên giấy lọc sợi thủy tinh khi lọc 1 lít nƣớc mẫu qua phễu lọc rồi sấy
khô ở 105oC cho tới khi khối lƣợng không đổi. (mg/L).
- Tổng hàm lượng chất rắn hoà tan (DS)
Các chất rắn hòa tan là những chất tan đƣợc trong nƣớc, bao gồm cả


7
chất vô cơ lẫn chất hữu cơ. Hàm lƣợng các chất hòa tan (DS) là lƣợng khô
của phần dung dịch qua lọc khi lọc 1 lít nƣớc mẫu qua phễu lọc có giấy lọc
sợi thủy tinh rồi sấy khô ở 105oC cho tới khi khối lƣợng không đổi. (mg/L).
DS = TS - SS
- Tổng hàm lượng các chất dễ bay hơi (VS)
Để đánh giá hàm lƣợng các chất hữu cơ có trong mẫu nƣớc, ngƣời ta
còn sử dụng các khái niệm tổng hàm lƣợng các chất không tan dễ bay hơi
(VSS), tổng hàm lƣợng các chất hòa tan dễ bay hơi (VDS). Hàm lƣợng các
chất rắn lơ lửng dễ bay hơi VSS là lƣợng mất đi khi nung lƣợng chất rắn
huyền ph (SS) ở 5500C cho đến khi khối lƣợng không đổi. Hàm lƣợng các
chất rắn hòa tan dễ bay hơi VDS là lƣợng mất đi khi nung lƣợng chất rắn hòa
tan (DS) ở 550oC cho đến khi khối lƣợng không đổi (thƣờng đƣợc qui định

Trong nƣớc thiên nhiên có nhiều loại vi tr ng, siêu vi tr ng, rong tảo và
các loài thủy vi sinh khác. T y theo tính chất, các loại vi sinh trong nƣớc có
thể vô hại hoặc có hại. Nhóm có hại bao gồm các loại vi tr ng gây bệnh, các
loài rong rêu, tảo… Nhóm này cần phải loại b kh i nƣớc trƣớc khi sử dụng.
Trong chất thải của ngƣời và động vật luôn có loại vi khuẩn E.Coli sinh sống
và phát triển. Đó là vi khuẩn đặc trƣng cho mức độ nhiễm tr ng của nƣớc ảnh
hƣởng đến chất lƣợng nƣớc sinh hoạt.
- Colifom: Là nhóm vi sinh vật quan trọng trong chỉ thị môi trƣờng, xác
định mức độ ô nhiễm bẩn về mặt sinh học của nguồn nƣớc.
- E.Coli: Là chỉ số dùng để chỉ một nhóm vi khuẩn (bacteria) sống
trong đƣờng tiêu hóa ruột của con ngƣời và động vật.
- Chỉ số (Index): Là một tập hợp của các tham số hay chỉ thị đƣợc tích
hợp hay nhân với trọng số. Các chỉ số ở mức độ tích hợp cao hơn, nghĩa là
chúng đƣợc tính toán từ nhiều biến số hay dữ liệu để giải thích cho một hiện
tƣợng nào đó. Ví dụ chỉ số chất lƣợng nƣớc (WQI- Water Quality Index)…
1.1.3. Các nguyên nhân gây ô nhiễm nước
1.1.3.1. Ô nhiễm sinh học
Ô nhiễm nƣớc sinh học do các nguồn thải đô thị hay kỹ nghệ có các


9
chất thải sinh hoạt, phân, nƣớc rữa của các nhà máy đƣờng, giấy...Sự ô nhiễm
về mặt sinh học chủ yếu là do sự thải các chất hữu cơ có thể lên men đƣợc: sự
thải sinh hoạt hoặc kỹ nghệ có chứa chất cặn bã sinh hoạt, phân tiêu, nƣớc rửa
của các nhà máy đƣờng, giấy, lò sát sinh...
Sự ô nhiễm sinh học thể hiện bằng sự nhiễm bẩn do vi khuẩn rất nặng,
đặt thành vấn đề lớn cho vệ sinh công cộng chủ yếu các nƣớc đang phát triển.
Các bệnh cầu tr ng, viêm gan do siêu vi khuẩn tăng lên liên tục ở nhiều quốc
gia chƣa kể đến các trận dịch tả. Các sự nhiễm bệnh đƣợc tăng cƣờng do ô
nhiễm sinh học nguồn nƣớc. Thí dụ thƣơng hàn, viêm ruột siêu khuẩn. Các

nitrat, phosphat và các chất khác d ng trong nông nghiệp và các chất thải từ
các ngành công nghiệp.
Nhiễm độc chì (Saturnisne): Ðó là chì đƣợc sử dụng làm chất phụ gia
trong xăng và các chất kim loại khác nhƣ đồng, kẽm, chrom, nickel, cadnium
rất độc đối với sinh vật thủy sinh.
Thủy ngân dƣới dạng hợp chất rất độc đối với sinh vật và ngƣời. Tai
nạn ở vịnh Minamata ở Nhật Bản là một thí dụ đáng buồn, đã gây tử vong cho
hàng trăm ngƣời và gây nhiễm độc nặng hàng ngàn ngƣời khác. Nguyên nhân
ở đây là ngƣời dân ăn cá và các động vật biển khác đã bị nhiễm thuỷ ngân do
nhà máy ở đó thải ra.
Sự ô nhiễm nƣớc do nitrat và phosphat từ phân bón hóa học c ng đáng
lo ngại. Khi phân bón đƣợc sử dụng một cách hợp lý thì làm tăng năng suất
cây trồng và chất lƣợng của sản phẩm c ng đƣợc cải thiện rõ rệt. Nhƣng các
cây trồng chỉ sử dụng đƣợc khoảng 30 - 40% lƣợng phân bón, lƣợng dƣ thừa
sẽ vào các dòng nƣớc mặt hoặc nƣớc ngầm, sẽ gây hiện tƣợng phì nhiêu hoá
sông hồ, gây yếm khí ở các lớp nƣớc ở dƣới.
1.1.3.3. Ô nhiễm do chất hữu cơ tổng hợp
Ô nhiễm này chủ yếu do hydrocarbon, nông dƣợc, chất tẩy rửa...
* Hydrocarbons (CxHy)
Hydrocarbons là các hợp chất của các nguyên tố của cacbon và
hydrogen. Vài CxHy có trọng lƣợng phân tử nh (methan, ethan và ethylen) ở
dạng khí trong nhiệt độ và áp suất bình thƣờng. Tuy nhiên, đại đa số CxHy là
l ng và rắn. Chúng ít tan trong nƣớc nhƣng tan nhiều trong dầu và các dung
môi hữu cơ. Chúng là một trong những nguồn ô nhiễm của nền văn minh hiện
đại. Vấn đề hết sức nghiêm trọng ở những v ng nƣớc lợ và thềm lục địa có
nhiều cá. Ðôi khi cá bắt đƣợc không thể ăn đƣợc vì có m i dầu lửa.


11
Sự ô nhiễm bởi các hydrocarbon là do các hiện tƣợng khai thác m

* Thuốc diệt chuột (diệt gậm nhấm = rodenticides).
* Thuốc diệt tuyến tr ng (nematocides).
Chúng tạo thành một nguồn ô nhiễm quan trọng cho các vực nƣớc.
Nguyên nhân gây ô nhiễm là do các nhà máy thải các chất cặn bã ra sông
hoặc sử dụng các nông dƣợc trong nông nghiệp, làm ô nhiễm nƣớc mặt, nƣớc
ngầm và các v ng cửa sông, bồ biển. Nƣớc d ng của dân thành phố Arles
(miền nam nƣớc Pháp) có m i khó chịu không sử dụng đƣợc, vào năm 1948.
Nguyên nhân là do một nhà máy sản xuất thuốc diệt c 2,4-D cách đó hàng
trăm km thải chất cặn bã kỹ nghệ ra sông làm ô nhiễm nguồn nƣớc.
Ô nhiễm của v ng bờ biển Thái Bình Dƣơng của Hoa Kỳ, ở vịnh
Californie, bởi hãng Montrose Chemicals do sự sản xuất nông dƣợc. Hãng
này sản xuất từ đầu năm 1970, 2/3 số lƣợng DDT toàn cầu làm ô nhiễm một
diện tích 10.000 km2, làm cho một số cá không thể ăn đƣợc tuy đã nhiều năm
trôi qua. Sử dụng nông dƣợc mang lại nhiều hiệu quả trong nông nghiệp,
Nhƣng hậu quả cho môi trƣờng và sinh vật c ng rất đáng kể.
1.1.3.4. Ô nhiễm vật lý
Các chất rắn không tan khi đƣợc thải vào nƣớc làm tăng lƣợng chất lơ
lững, tức làm tăng độ đục của nƣớc. Các chất này có thể là gốc vô cơ hay hữu
cơ, có thể đƣợc vi khuẩn ăn. Sự phát triển của vi khuẩn và các vi sinh vật khác
lại càng làm tăng độ đục của nƣớc và làm giảm độ xuyên thấu của ánh sáng.
Nhiều chất thải công nghiệp có chứa các chất có màu, hầu hết là màu
hữu cơ, làm giảm giá trị sử dụng của nƣớc về mặt y tế c ng nhƣ thẩm mỹ.
Ngoài ra các chất thải công nghiệp còn chứa nhiều hợp chất hoá học nhƣ
muối sắt, mangan, clor tự do, hydro sulfur, phenol... làm cho nƣớc có vị
không bình thƣờng. Các chất amoniac, sulfur, cyanur, dầu làm nƣớc có m i
lạ. Thanh tảo làm nƣớc có m i b n, một số sinh vật đơn bào làm nƣớc có m i
tanh của cá.
1.2. Cơ sở pháp lý
Hệ thống văn bản pháp luật có vai trò đặc biệt quan trọng, trong quản