ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
CAO QUANG CHUNG
ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ PHÂN TÍCH
DIỄN BIẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG CÀ
LỒ
TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH VĨNH
PHÚC
Chuyên ngành: Khoa học môi trường
Mã số: 8 44 03 01
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
Người hướng dẫn khoa học: TS. Phan Thị Thu Hằng
Thái Nguyên, năm 2019
i
LỜI CAM ĐOAN
Tên tôi là: Cao Quang Chung.
Học viên cao học khóa 25 chuyên ngành Khoa học môi trường niên khóa 2017
- 2019 tại trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên.Đến nay tôi đã hoàn thành luận
văn nghiên cứu cuối khóa học. Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu do tôi
thực hiện, số liệu và kết quả trong luận văn là trung thực, các kết luận khoa học trong
luận văn chưa từng ai công bố trong các nghiên cứu khác.
Thái Nguyên, ngày …. tháng … năm 2019
Tác giả luận văn
Cao Quang Chung
3
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ..........................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................. ii
MỤC LỤC .................................................................................................................. iii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ......................................................................................vi
DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................ vii
DANH MỤC CÁC HÌNH............................................................................................ix
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................1
1. Tính cấp thiết của đề tài ............................................................................................1
2.Mục
tiêu
của
đề
.....................................................................................................2
tài
2.1. Mục tiêu chung ......................................................................................................2
2.2. Mục tiêu cụ thể.......................................................................................................2
3.
Yêu
cầu
2.2. Nội dung nghiên cứu............................................................................................18
2.3. Phương pháp nghiên cứu .....................................................................................18
2.3.1. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp...............................................................18
2.3.2. Phương pháp lấy mẫu: ......................................................................................19
2.3.3. Phương pháp phân tích .....................................................................................20
4
2.3.4. Phương pháp điều tra, phỏng vấn .....................................................................21
5
2.3.5. Phương pháp kế thừa ........................................................................................22
2.3.6. Phương pháp so sánh, đánh giá.........................................................................22
2.3.7. Phương pháp lấy ý kiến chuyên gia ..................................................................22
2.3.8. Phương pháp trình bày và xử lý số liệu ............................................................22
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .......................................................................23
3.1.Khái quát điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội vùng nghiên cứu...........................23
3.1.1. Điều kiện tự nhiên tỉnh Vĩnh Phúc .................................................................23
3.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội của tỉnh Vĩnh Phúc...............................................26
3.1.3. Đánh giá tác động của điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội đến nước mặt sông
Cà Lồ trên địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc................................................................................27
3.2. Đánh giá hiện trạng và diễn biến chất lượng nước mặt sông Cà Lồ trên địa bàn
tỉnh Vĩnh Phúc 6 đợt năm 2018. .................................................................................28
3.2.1. Chỉ tiêu pH, BOD5, COD, và tổng dầu mỡ:......................................................29
3.2.2. Diễn biến TSS: ..................................................................................................31
3.2.3. Diễn biến của Nitrit (NO2-) ...............................................................................33
3.2.4. Diễn biến NH4+ .................................................................................................35
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................................67
1. Kết luận ...................................................................................................................67
2. Kiến nghị.................................................................................................................69
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..........................................................................................71
7
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
BOD
Nhu cầu oxy sinh hóa
BTNMT
Bộ Tài nguyên và Môi trường
BVMT
Bảo vệ môi trường
HST
Hệ sinh thái
KT-XH
Kinh tế - Xã hội
NM
TBVTV
Thuốc bảo vệ thực vật
vii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1. Vị trí một số điểm quan trắc chất lượng nước sông Cà Lồ ........................19
Bảng 2.2. Phương pháp phân tích ...............................................................................21
Bảng 3.1. Kết quả đo pH tại các điểm trên sông Cà Lồ năm 2018.............................29
Bảng 3.2. Kết phân tích hàm lượng BOD5 tại các điểm trên sông Cà Lồ năm 2018 .29
Bảng 3.3. Kết phân tích hàm lượng COD tại các điểm trên sông Cà Lồ năm 2018...30
Bảng 3.4. Kết phân tích hàm lượng tổng dầu mỡ tại các điểm trên sông Cà Lồ năm
2018.............................................................................................................................30
Bảng 3.5. Kết quả phân tích hàm lượng TSS tại các điểm trên sông Cà Lồ năm 2018
.....................................................................................................................................31
Bảng 3.6. K Kết quả phân tích hàm lượng Nitrit (NO2-) tại các điểm
trên sông Cà Lồ năm 2018 ..........................................................................................33
Bảng 3.7. Kết quả phân tích hàm lượng NH4+ tại các điểm trên sông Cà Lồ năm
2018.............................................................................................................................35
Bảng 3.8. Kết quả phân tích hàm lượng PO43- tại các điểm trên sông Cà Lồ năm
2018.............................................................................................................................37
Bảng 3.9. Kết quả phân tích Tổng Coliform tại các điểm trên sông Cà Lồ năm 2018
.....................................................................................................................................39
Bảng 3.10. Kết quả đo pH tại các điểm trên sông Cà Lồ qua các năm 2016 ÷ 2018 .42
Bảng 3.11. Kết quả phân tích hàm lượng BOD5 tại các điểm trên sông Cà Lồ qua các
năm 2016 ÷ 2018 ........................................................................................................43
Bảng 3.12. Kết quả phân tích hàm lượngCOD tại các điểm trên sông Cà Lồ qua các
Hình 3.6. Hàm lượng NH4+ trung bình qua các năm ..................................................52
Hình 3.7. Hàm lượng PO43- trung bình qua các năm ..................................................54
Hình 3.8.Tổng Coliform trung bình qua các năm.......................................................56
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong những năm trở lại đây, môi trường toàn cầu có những biến đổi theo chiều
hướng xấu đi đối với cuộc sống con người và các sinh vật trên trái đất. Do đó vấn đề
phát triển bền vững và bảo vệ môi trường đang được sự quan tâm đặc biệt của phần
lớn các quốc gia trên thế giới, cũng như của các tổ chức chính phủ và phi chính phủ.
Vì vậy mục tiêu phấn đấu của cả nhân loại là phát triển bền vững nhằm đảm bảo cân
bằng giữa phát triển bền vững và bảo vệ môi trường.
Các con sông là nguồn cung cấp nước sinh hoạt chính cho người dân phía hạ
lưu. Tuy nhiên, với tốc độ phát triển nhanh về kinh tế là các vấn đề về môi trường
nói chung và môi trường nước nói riêng. Chất lượng môi trường nước tại các lưu vực
sông đang diễn biến khá phức tạp, bị ô nhiễm ở nhiều nơi, đặc biệt ở các đoạn sông
chảy qua các khu vực đô thị, các khu công nghiệp.
Vĩnh Phúc có một mạng lưới sông, suối khá dày đặc với hai hệ thống sông
chính là sông Hồng và sông Cà Lồ. Ngoài ra, Vĩnh Phúc có các sông khác như: sông
Phan, sông Lô, sông Phó Đáy, sông Tranh. Trong đó, sông Cà Lồ là sông nội tỉnh có
lưu vực rộng.
Nguồn nước cung cấp cho hoạt động phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh Vĩnh
Phúc chủ yếu là nước mặt từ sông Hồng, sông Phó Đáy, sông Cà Lồ, sông
Phan.Nước mưa và nước được tích trữ trong các đầm, hồ tự nhiên và nhân tạo.
Sông Cà Lồ (còn gọi là sông Phù Lỗ) là một chi lưu của sông Cầu và từng là
một phân lưu của sông Hồng. Nó vốn tách ra khỏi sông Hồng ở xã Trung Hà, huyện
Yên Lạc, tỉnh Vĩnh Phúc và hợp lưu với sông Cầu tại ngã ba Xá, xã Tam Giang,
- Đề xuất các giải pháp nhằm giảm thiểu và ngăn chặn ô nhiễm nguồn nước
sông Cà Lồ, cải thiện môi trường nước trong thời gian tới.
3. Yêu cầu của đề tài
- Đánh giá đúng thực trạng chất lượng nước sông Cà Lồ.
- Số liệu thu được phản ánh trung thực, khách quan.
- Kết quả phân tích thông số hiện trạng chất lượng môi trường nước sông Cà Lồ
so sánh với Quy chuẩn Việt Nam mới nhất của Bộ Tài Nguyên và Môi Trường.
- Những kiến nghị và giải pháp đưa ra phải có tính khả thi và phù hợp với điều
kiện thực của địa phương.
3
Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cơ sở lý luận của đề tài
1.1.1. Một số khái niệm cơ bản
- Khái niệm về môi trường: Là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân
tạo có tác động đối với sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật (Luật Bảo
vệ Môi trường Việt Nam, 2014) [11].
- Khái niệm tài nguyên nước: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 (Luật Tài nguyên Nước, 2012) [12].
- Khái niệm nước mặt: Là nước tồn tại trên mặt đất liền hoặc hải đảo (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 (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
1.1.2.2. SS (solid solved - chất rắn lơ lửng)
Chất rắn lơ lửng nói riêng và tổng chất rắn nói chung có ảnh hưởng đến chất
lượng nước trên nhiều phương diện. Hàm lượng chất rắn hoà tan trong nước thấp làm
hạn chế sự sinh trưởng hoặc ngăn cản sự sống của thuỷ sinh. Hàm lượng chất rắn hoà
tan trong nước cao thường có vị.
Hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước cao gây nên cảm quan không tốt cho
nhiều mục đích sử dụng; ví dụ như làm giảm khả năng truyền ánh sáng trong nước,
do vậy ảnh hưởng đến quá trình quang hợp dưới nước, gây cạn kiệt tầng ôxy trong
nước nên ảnh hưởng đến đời sống thuỷ sinh như cá, tôm. Chất rắn lơ lửng có thể làm
tắc nghẽn mang cá, cản trở sự hô hấp dẫn tới làm giảm khả năng sinh trưởng của cá,
ngăn cản sự phát triển của trứng và ấu trùng.
Phân biệt các chất rắn lơ lửng của nước để kiểm soát các hoạt động sinh học,
đánh giá quá trình xử lý vật lý nước thải, đánh giá sự phù hợp của nước thải với tiêu
chuẩn giới hạn cho phép.
1.1.2.3. DO (dyssolved oxygen - ôxy hoà tan trong nước)
Ôxy có mặt trong nước một mặt được hoà tan từ ôxy trong không khí, một mặt
được sinh ra từ các phản ứng tổng hợp quang hoá của tảo và các thực vật sống trong
5
nước. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hoà tan ôxy vào nước là nhiệt độ, áp suất khí
quyển, dòng chảy, địa điểm, địa hình. Giá trị DO trong nước phụ thuộc vào tính chất
vật lý, hoá học và các hoạt động sinh học xảy ra trong đó. Phân tích DO cho ta đánh
giá mức độ ô nhiễm nước và kiểm tra quá trình xử lý nước thải.
Các sông hồ có hàm lượng DO cao được coi là “khoẻ mạnh” và có nhiều loài
sinh vật sống trong đó. Khi DO trong nước thấp sẽ làm giảm khả năng sinh trưởng
của động vật thuỷ sinh, thậm chí làm biến mất hoặc có thể gây chết một số loài nếu
DO giảm đột ngột. Nguyên nhân làm giảm DO trong nước là do việc xả nước thải
công nghiệp, nước mưa tràn lôi kéo các chất thải nông nghiệp chứa nhiều chất hữu
amoniac trong nước thải từ khu dân cư và từ các nhà máy hoá chất, chế biến thực
phẩm, sữa có thể lên tới 10-100 mg/l. Amoniac có mặt trong nước cao sẽ gây nhiễm
độc tới cá và các sinh vật.
1.1.2.7. Nitrat (NO3-)
Nitrat là sản phẩm cuối cùng của sự phân huỷ các chất chứa nitơ có trong chất
thải của người và động vật.
Trong nước tự nhiên có nồng độ nitrat thường
- Thông tư số 47/2011/TT-BTNMT ngày 28/12/2011 của Bộ Tài nguyên và
Môi trường về việc Quy địnhquy chuẩnkỹ thuật quốc gia về môi trường;
8
- Quyết định số 81/2006/QĐ-Ttg ngày 14/4/2006 của Thủ tướng Chính phủ về
việc phê duyệt Chiến lược Quốc gia về Tài nguyên Nước đến năm 2020;
- Quyết định số 16/2008/QĐ-BTNMT ngày 31 tháng 12 năm 2008 của Bộ trưởng
Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về Môi trường;
- Quyết định số 256/2003/QĐ-TTg ngày 12/12/2003 của Thủ tướng Chính phủ
về việc phê duyệt Chiến lược Bảo vệ Môi trường Quốc gia đến năm 2010 và định
hướng đến năm 2020;
- Quyết định số 166/QĐ-TTg ngày 21/01/2014 của Thủ tướng Chính phủ về
việc Ban hành Kế hoạch thực hiện Chiến lược Bảo vệ môi trường quốc gia đến năm
2020, tầm nhìn đến năm 2030
- Quyết định số 335/QĐ-UBND ngày 25/01/2014 của UBND tỉnh Vĩnh Phúc về
việc phê duyệt Đề án Bảo vệ môi trường Vĩnh Phúc giai đoạn 2013-2020, hướng tới
mục tiêu “Thành phố xanh”;
- Quyết định số 2566/QĐ-UBND ngày 8/8/2016 của UBND tỉnh về việc Phê
duyệt chương trình phát triển đô thị Vĩnh Phúc, tỉnh Vĩnh Phúc đến năm 2030.
1.3. Nguyên nhân chính gây ô nhiễm nước bề mặt
Hiện tại hoạt động của con người đang là nguyên nhân chính gây suy giảm chất
lượng nguồn nước mặt. Có thể xếp thành các nguyên nhân sau:
* Do các chất thải từ sinh hoạt, y tế(Tống Yến, 2015) [19]
Mỗi ngày có một lượng lớn rác thải sinh hoạt thải ra môi trường mà khôngqua
xử lý bên cạnh đó dân số ngày càng gia tăng dẫn đến lượng rác thải sinh hoạt cũng
tăng theo. Ở các nước phát triển, tỷ lệ gia tăng dân số khoảng 5 % trong khi đó tỷ lệ
gia tăng dân số ở các nước đang phát triển là hơn 2 %.
Ở Việt Nam với mức tăng dân số nhanh chóng đã đưa nước ta vào hàng thứ 12
ruộng, số còn lại được gom để bán phế liệu...
* Các chất thải, nước thải từ hoạt động sản xuất công nghiệp (Tống Yến, 2015)
[19] Tốc độ đô thị hóa, công nghiệp hóa ngày càng phát triển kéo theo các khu công
nghiệp được thành lập. Do đó lượng rác thải do các hoạt động công nghiệp ngày
càng nhiều và chưa được xử lý triệt để thải trực tiếp ra môi trường hay các con sông
gây ảnh hưởng tới chất lượng nước.
1.4. Vấn đề môi trường nước mặt trên Thế giới và tại Việt Nam
1.4.1. Vấn đề môi trường nước mặt trên thế giới
Theo Báo cáo mới đây của Chương trình Môi trường Liên hợp quốc (UNEP) về
chất lượng nước thế giới, tình trạng ô nhiễm nguồn nước mặt đang ở mức báo động
10
tại châu Á, châu Phi và châu Mỹ La tinh, đe dọa đời sống người dân, gây thiệt hại
kinh tế cho các quốc gia.UNEP cảnh báo, hơn 300 triệu người ở 3 châu lục trên đang
có nguy cơ mắc các bệnh dịch tả và thương hàn do tình trạng ô nhiễm nguồn nước.
Nguồn nước phục vụ sinh hoạt và sản xuất nông nghiệp ngày càng suy giảm do
lượng chất thải công nghiệp không qua xử lý thải ra các sông, hồ. Báo cáo của UNEP
đã chỉ ra rằng, 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 ¼ 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.
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 - 2010, 1/3 số dòng sông ở 3 châu lục xảy ra tình trạng nước bị nhiễm mặn (P?.
khiến ngôi nhà của hàng triệu loài chim và cá có nguy cơ bị phá hủy.Những công ty
dầu khí lớn với hàng ngàn km đường ống nhiên liệu chạy qua các vùng đất ngập
nước, các công ty khai thác than hay các trang trại quy mô lớn thải ra hàng triệu tấn
chất thải động vật mỗi năm đều là những mối đe dọa trực tiếp đến nguồn nước trên
khắp Hoa Kỳ (Hồng Nhung, 2017) [14].
Tại Singapore: Ô nhiễm nước ở Singapore chủ yếu do 4 yếu tố chính. Yếu tố
đầu tiên là vị trí của các khu thương mại và công nghiệp. Yếu tố thứ hai là do những
người kinh doanh đều sử dụng nước trong hoạt động kinh doanh của mình, sau đó
thải nước bẩn ra môi trường. Yếu tố thứ ba là do chất thải của động vật từ các nông
trại. Theo ước tính, các nông trại ở Singapore nuôi 600.000 con lợn, chúng thải ra 3
triệu gallon chất thải mỗi ngày. Lượng chất thải nông nghiệp này đều được đổ ra
những con sông xung quanh. Yếu tố cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng đó
là chất thải sinh hoạt từ các hộ gia đình (Hồng Nhung, 2017) [14].
Tại Hà Lan: Hà Lan tập trung xử lý nước thải tràn ra ngoài từ cống rãnh khi có
mưa lớn. Nước cống không qua xử lý sẽ hòa vào nước mưa chảy vào sông hồ, gây ô
nhiễm nguồn nước.Đồng thời các yếu tố khác có thể là nguyên nhân gây ô nhiễm
nguồn nước như chất gây ô nhiễm có trong khí thải ô tô, ô nhiễm khuếch tán, đất bị
nhiễm chất ô nhiễm trong thời gian dài, thuốc bảo vệ thực vật, phân bón đã được Hà
Lan quan tâm để ngăn chặn chúng xâm nhập vào nguồn nước. Hà Lan cũng đưa ra
những chính sách về phát triển nông nghiệp hướng tới việc xây dựng nông nghiệp
bền vững, thân thiện với môi trường đặc biệt là môi trường nước (Hồng Nhung,
2017) [14].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
http://lrc.tnu.edu.vn
12
Tại Trung Quốc: có 50.000 km sông nhưng cá không sống nổi trong 75%
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN
http://lrc.tnu.edu.vn
13
gần 40% lượng nước cấp cho đô thị và khoảng gần 80% lượng nước sử dụng cho
sinh hoạt nông thôn(Cục Quản lý Tài nguyên Nước, 2014) [4].
Theo Báo cáo hiện trạng môi trường quốc gia năm 2012 về môi trường nước,
chất lượng nước ở vùng thượng lưu các dòng sông lớn còn khá tốt. Tuy vậy, ở vùng
hạ lưu đã có nhiều vùng ô nhiễm nặng nề, đặc biệt là các khu vực tập trung nhiều đô
thị, khu công nghiệp, làng nghề, khu khai thác khoáng sản. Mức độ ô nhiễm nặng
hay nhẹ phụ thuộc vào độc tính, hàm lượng chất ô nhiễm thải vào trong nguồn nước
và phụ thuộc vào hiệu quả kiểm soát các nguồn thải(Quốc Minh và cs, 2017) [13].
Một số sông ở vùng núi Đông Bắc như: Chất lượng sông Kỳ Cùng và các sông
nhánh trong những năm gần đây giảm sút xuống loại A2; sông Hiến, sông Bằng
Giang còn ở mức B1. Đầu nguồn (Lai Châu, Lào Cai, Yên Bái, Hà Giang) vài năm
gần đây mùa khô xuất hiện hiện tượng ô nhiễm bất thường trong thời gian ngắn 3 - 5
ngày. Sông Hồng qua Phú Thọ, Vĩnh Phúc hầu hết các thông số vượt QCVN 08:2008
- A1, một số địa điểm gần các nhà máy thậm chí xấp xỉ B1 (đoạn sông Hồng từ Cty
Super Phốt phát và hóa chất Lâm Thao đến KCN phía nam TP.Việt Trì), các thông
số vượt ngưỡng B1 nhiều lần. So với các sông khác trong vùng, sông Hồng có mức
độ ô nhiễm thấp hơn (Thu Hà, 2014) [7].
Sông Cầu thời gian qua nhiều đoạn đã bị ô nhiễm nghiêm trọng, nhất là các
đoạn sông chảy qua các đô thị, khu công nghiệp và các làng nghề thuộc tỉnh Thái
Nguyên, Bắc Giang, Bắc Ninh. Sông Ngũ Huyện Khê là một trong những điển hình
ô nhiễm trên lưu vực sông Cầu và tình trạng ô nhiễm nặng gần như không thay đổi
(Thu Hà, 2014) [7].
Lưu vực sông Nhuệ - Đáy nhiều đoạn bị ô nhiễm tới mức báo động, vào mùa