34 CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3 1 Đánh giá hiện trạng chất lượng nước trên sông Sài Gòn Cùng với sự phát triển của con người và các ngành công nghiệp, nước được coi là một yêu cầu chủ yếu không thể thiếu Dân số và công nghiệp hóa tăng lên, nhu cầu của nước ngọt cũng ngày càng tăng lên trong những thập kỷ qua, nhu cầu này được đáp ứng bởi các con sông cung cấp nước cho mục đích sống và nông nghiệp của con người Nhưng hiện nay lượng chất thải từ hoạt động của con người và công ng.
CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 Đánh giá trạng chất lượng nước sông Sài Gòn Cùng với phát triển người ngành công nghiệp, nước coi một yêu cầu chủ yếu thiếu Dân số công nghiệp hóa tăng lên, nhu cầu nước ngày tăng lên thập kỷ qua, nhu cầu đáp ứng sông cung cấp nước cho mục đích sống nơng nghiệp người Nhưng lượng chất thải từ hoạt động người công nghiệp ngày nhiều nên dẫn đến chất lượng nước sông xuống cấp gây ảnh hưởng tiêu cực đến người đời sống thủy sinh Để đánh giá tình trạng chất lượng nước mặt sơng Sài Gịn chúng tơi tiến hành thực phương pháp phân tích sau: 3.1.1 Phân tích cụm phân cấp - Hierarchical Clustering Analysis (HCA) Phân tích cụm phân cấp (HCA), phương pháp sử dụng thường xuyên nhất, thực quy trình phân cụm đối tượng xa nhất (kết nối đầy đủ), nhóm (kết nối trung bình) [13] Phân tích cụm phức tạp chưa biết số nhóm đặc tính quan sát, bên cạnh phân tích cụm cịn dùng để xác định nguồn gây ô nhiễm cho vùng nghiên cứu, xác định thông số nước mặt quan trọng góp phần vào việc định số chất lượng nước mặt [14] 34 Hình 3.1 Biểu đồ phân tích cụm Dựa vào biểu đồ phân tích cụm Hình 3.1 kết quan trắc cho thấy chất lượng nước 12 vị trí phân thành nhóm, nhóm tập hợp vị trí có tính chất nhiễm giống Qua cho kết sau: - Nhóm gồm có vị trí bên cạnh ta thấy mợt số tiêu có giá trị vượt mức cho phép (theo QCVN-08/2015/BTNMT) TSS, N𝑁𝐻4+ , BOD5, Coliform Do vị trí cụm đa số nằm vực nơng nghiệp nên q trình trồng trọt, chăn nuôi sinh hoạt người thải môi trường nước rất nhiều chất độc hại nhiễm - Nhóm gồm có vị trí tiêu có giá trị vượt mức cho phép (theo QCVN - 08/2015/BTNMT) TSS, N-𝑁𝐻4+ , BOD5, Coliform, ta thấy giá trị nhóm cao so với cụm Do vị trí nhóm đa số nằm khu cơng nghiệp khu dân cư nên rất có nhiều hoạt động xả thải từ khu công nghiệp hoạt động sinh hoạt người làm cho môi trường nước nơi bị ô nhiễm - Nhóm gồm có vị trí có tiêu TSS, N-𝑁𝐻4+ , BOD5, Coliform có giá trị cao nhất so với hai nhóm trên, nguyên nhân vị trí nhóm 35 đa số nằm khu vực công nghiệp khu dân cư nơi tập trung nhiều nhà máy xí nghiệp, dân số đơng làm gia tăng hoạt động xả thải hoạt động sinh hoạt người, nhóm nhóm có tính chất nhiễm cao nhất so với hai nhóm cịn lại Từ kết phân tích cụm giúp nhóm vị trí có mức đợ ô nhiễm từ đưa biện pháp xử lý phù hợp nhóm Đối chiếu với kết thảo luận từ viết tác giả Phan Nguyễn Hồng Ngọc [13] đưa lợi ích phương pháp phân tích cụm nhóm vị trí có tính chất theo nhóm có mức đợ ô nhiễm khác nhằm giải thích nguyên nhân dẫn đến mức đợ nhiễm nhóm đưa biện pháp xử lý hiệu Bên cạnh phương pháp phân tích cụm giúp tiết kiệm thời gian khảo sát, lấy mẫu đồng thời đưa kết nhanh tối ưu Theo viết từ tạp chí quốc tế ứng dụng mạng tiên tiến (IJANA) – Sử dụng phân tích cụm mợt cơng cụ khai thác liệu để cải thiện giám sát chất lượng nước sơng Satluj nói rằng: Phân tích cụm sử dụng để đánh giá thay đổi theo không gian thời gian chất lượng nước mặt lưu vực sông Satluj Dựa thông tin thu được, thiết kế mợt chiến lược lấy mẫu tối ưu, giảm số lượng trạm lấy mẫu, tần suất lấy mẫu, số lượng mẫu thu thập chi phí liên kết giúp hiểu chất phức tạp vấn đề chất lượng nước xác định ưu tiên để cải thiện chất lượng nước Cũng tương lai, tác giả đề xuất sử dụng kỹ thuật khai thác liệu để thiết kế hệ thống quản lý chất lượng nước cho sông Phát nghiên cứu hữu ích cho nhà quản lý quan phủ việc quản lý chất lượng nước tốt để đạt mục tiêu sử dụng bền vững tài nguyên nước 36 3.1.2 Khảo sát thơng số hóa lý nước mặt sơng Sài Gịn ANOVA áp dụng để so sánh phương tiện kiểm tra mức độ quan trọng thông số chất lượng nước Phương pháp cho phép phân tích khác biệt hai nhiều mẫu có ý nghĩa Mục đích để kiểm tra khác biệt đáng kể ý nghĩa lớp điều thực cách phân tích phương sai Kết khảo sát giá trị trung bình đợ lệch chuẩn theo nhóm nhiễm mợt số tiêu hóa lý nước mặt đoạn sơng Sài Gịn thể Hình 3.2 180 pH (a) b 160 a ab (b) TSS a 140 mg/l 120 100 80 b 60 b 40 20 0 Nhóm Nhóm Nhóm Nhóm 0.10 0.08 (d) 𝟒 a COD a ab 0.06 Nhóm 10 PO4 𝐏 − 𝐏𝐎𝟑− (c) Nhóm b mg/l mg/l b b 0.04 0.02 0.00 Nhóm Nhóm Nhóm Nhóm Nhóm Nhóm Hình 3.2 Biểu đồ giá trị trung bình đợ lệch chuẩn tiêu pH, TSS, P-𝑃𝑂43− , COD theo nhóm ô nhiễm 37 3.1.2.1 Chỉ tiêu pH Bảng 3.1 Bảng giá trị pH vị trí thu mẫu theo nhóm Nhóm Nhóm Nhóm 6,05 ±0.05 6,4 ± 0,02 6,52 ± 0,09 Độ pH một thông số quan trọng hệ thống hóa học sinh học vùng nước, phản ánh tình trạng tầng địa chất Việc giảm đợ pH ảnh hưởng đến đợ hịa tan kim loại nước, chẳng hạn nhơm, đồng chì, làm tăng đợc tính nước Kết khảo sát cho thấy giá trị pH khơng có biến đợng lớn vị trí, pH nằm khoảng 6,0 – 6,7 (Bảng 3.1), độ pH 10 thường tạo điều kiện sống không thuận lợi hệ thống thủy sinh độ pH phạm vi 3,5 – 4,5 ảnh hưởng đến đời sống thủy sinh pH nhóm có giá trị trung bình cao pH nhóm nhóm (Bảng 3.1) Giá trị pH nhóm thu mẫu có ý nghĩa thống kê P = 0,0074 (P < 0,05) qua tháng khảo sát pH vị trí SG10 – Sài Gịn có giá trị cao vị trí cịn lại (pH = 6,7), pH vị trí SG2 – Bến Súc, SG3 – Trung An, SG4 – Hịa Phú có giá trị thấp nhất (pH = 6) Nhìn chung, kết thể pH sơng Sài Gịn khơng đáng kể nằm giới hạn quy định QCVN 08:2015/BTNMT cột A2 dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt (pH = 6,0 – 8,5) Qua cho thấy pH nước có khác vị trí thu mẫu nằm giới hạn cho phép để sử dụng nước cho mục đích Mợt số nghiên cứu cho thấy, pH nước cao thấp mức cho phép ảnh hưởng tiêu cực đến hiệu suất sinh sản khả sống cá Ngồi pH cịn ảnh hưởng đến đợ cứng nước, hạn chế phát triển cá tiếp xúc với nước có tính axit kiềm Khi điều kiện axit hóa kiềm hóa nước có xảy ra, dẫn đến suy giảm quần thể cá, môi trường tự nhiên trang trại ni cá Ví dụ pH Nam Mỹ xuống tới 5,0 sơng hồ Amazon lên tới 10,0 hồ Pantanal, trang trại cá nằm khu vực phải chịu ảnh hưởng pH Ngoài ra, axit hóa nước xảy 38 mơi trường nơi đất có chứa cation axit, tạo thành axit sunfuric q trình oxy hóa axit hóa gây phần lớn lắng đọng axit khí (ví dụ, mưa axit) Tương tự, vùng Amazon, diện axit humic axit fulvic, hình thành đất thơng qua phân hủy chất hữu cơ, làm giảm độ pH nước 3.1.2.2 Chỉ tiêu TSS Bảng 3.2 Bảng giá trị TSS vị trí thu mẫu theo nhóm Nhóm Nhóm Nhóm 50,25 ±1,65 66 ± 1,26 153 ± 2,63 Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) nước sơng Sài Gịn có biến động cao tháng khảo sát, dao động từ 47 – 205 mg/l Nồng độ TSS nhóm cao rất nhiều so với nhóm nhóm (Bảng 3.2) Giá trị TSS nhóm thu mẫu có ý nghĩa thống kê P = 0,0025 (P < 0,05) qua vị trí khảo sát Nồng đợ TSS vị trí SG12 – Phú Mỹ có giá trị cao vị trí cịn lại (205 mg/l), vị trí SG1 – Bến Củi có hàm lượng TSS thấp nhất (47 mg/l) Theo QCVN 08:2015/BTNMT cợt A2 dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt chất lượng nước mặt giới hạn giá trị TSS 30 mg/l, qua cho thấy hầu hết vị trí khảo sát có TSS cao giới hạn cho phép QCVN 08:2015/BTNMT cột A2 Nồng đợ TSS đoạn sơng Sài Gịn cao tác động nguồn thải sinh hoạt hay sản xuất công nghiệp từ đô thị lớn Thành phố Hồ Chí Minh hay Bình Dương, gia tăng hoạt động giao thông đường thủy sơng Sài Gịn Phần lớn chất có hại (như kim loại vi lượng, hydrocarbon đa lượng (PAHs), v.v.), chất hữu hấp phụ vào trầm tích, TSS mợt đại diện cho tải lượng chất ô nhiễm TSS coi gây suy giảm môi trường sống cho khu vực đáy sông 39 3.1.2.3 Chỉ tiêu P-𝑃𝑂43− Bảng 3.3 Bảng giá trị P-𝑃𝑂43− vị trí thu mẫu theo nhóm Nhóm Nhóm Nhóm 0,078 ±0.01 0,05 ± 0,01 0,06 ± 0,01 Trong thiên nhiên phosphat xem sản phẩm q trình lân hóa, hàm lượng phosphate phát triển mạnh mẽ một yếu tố giúp rong rêu phát triển mạnh Kết khảo sát nồng đợ P-𝑃𝑂43− vị trí sơng Sài Gịn dao đợng từ 0,05 – 0,1 mg/l Nồng đợ P-𝑃𝑂43− nhóm cao so với nhóm nhóm (Bảng 3.3) Giá trị P-PO3− nhóm thu mẫu có ý nghĩa thống kê P = 0,0435 (P < 0,05) qua vị trí khảo sát Nồng đợ P-𝑃𝑂43− đạt giá trị cao nhất vào vị trí SG1- Bến Củi (0,1 mg/l) giá trị thấp nhất vào vị trí SG5 – Phú Cường, SG10 – Sài Gòn, SG12 – Phú Mỹ (0,05 mg/l) Theo QCVN 08:2015/BTNMT cột A2, P-𝑃𝑂43− nước mặt dùng cho cấp nước sinh hoạt tối đa 0,2 mg/l Qua cho thấy nồng đợ P-𝑃𝑂43− sơng Sài Gịn nằm giới hạn cho phép đáp ứng yêu cầu nước cấp cho sinh hoạt Phosphat rất cần thiết cho phát triển đời sống thủy sinh thực vật, phosphate mức sông hồ thường kèm với tượng phú dưỡng thông qua tăng sinh khối tảo nở hoa có hại Nước mặt đặc biệt nhạy cảm với phosphat nồng đợ tới hạn vài chục μg/l gây tượng phú dưỡng, một mức đợ thấp nồng đợ phosphat có sẵn đất để tăng trưởng trồng Một nghiên cứu thực lưu vực sơng Taw phía tây nam nước Anh, mức P-PO3− tăng cao mợt lý cho việc khơng đạt "tình trạng sinh thái tốt" theo EU WFD Việc loại bỏ phosphate khỏi nước thải vô quan trọng thực một thời gian dài để tránh tượng phú dưỡng Bổ sung bazơ Ca(OH)2 để kết tủa canxi photphat một phương pháp phổ biến xử lý nước thải để loại bỏ phosphat 40 3.1.2.4 Chỉ tiêu COD Bảng 3.4 Giá trị COD vị trí thu mẫu theo nhóm Nhóm Nhóm Nhóm 4,61 ±0,33 5,81± 0,33 8,12 ± 0,33 Nhu cầu oxy hóa học (COD) một số quan trọng chất ô nhiễm hữu cơ, sử dụng một tham số chất lượng môi trường nước để mô tả ô nhiễm hữu Theo quan trắc công ty Cấp nước Sài Gòn (Sawaco) hai năm 2017 – 2018 cho thấy khu vực lấy nước thơ trạm bơm Hịa Phú sơng Sài Gịn lại báo đợng nhiễm Amonia, COD cao hơn, tần suất chất lượng từ 7,5 – lần, cho thấy tình trạng ô nhiễm vi sinh trạm bơm Hòa Phú cao đến mức báo động Nồng độ COD vị trí thu mẫu có biến đợng từ 3,79 – 9,62 mg/l Nồng đợ COD nhóm cao rất nhiều so với nhóm nhóm (Bảng 3.4) Nhìn chung, nồng đợ COD vị trí có ý nghĩa thống kê P = 0,0021 (P < 0,05) Kết khảo sát cho thấy nồng độ COD cao nhất vị trí SG9 – Bình Lợi (9,62 mg/l) thấp nhất vị trí SG2 – Bến Súc (3,79 mg/l) Tuy nhiên nồng độ COD vào vị trí khơng vượt q tiêu chuẩn cho phép nồng độ COD theo QCVN 08:2018 cột A2 (COD = 15 mg/l) Với phát triển cơng nghiệp hóa thị, một lượng lớn chất thải hữu thải hồ sơng, gây tích tụ DOC COD nước mặt vấn đề ô nhiễm khác tượng phú dưỡng [15] Hồ Dianchi, hồ nước lớn thứ sáu Trung Quốc, biết đến với tên “Pearl of the Highland” đối mặt với vấn đề suy giảm chất lượng nước thị hóa gần lưu vực năm gần Sự gia tăng COD ghi nhận thập kỷ qua rất nhiều nhân lực tài nguyên vật chất sử dụng để kiểm sốt nhiễm hữu từ nguồn thải Ở đây, để làm rõ lý tăng COD, điều quan trọng phải phân tích đặc điểm cấu trúc hóa học COD từ nguồn thải khác 41 (a) DO (b) a BOD5 a ab ab mg/l ppm b b 2 1 Nhóm Nhóm 0.16 (c) b Nhóm 1.6e+5 a Nhóm Coliform a (d) 1.4e+5 1.2e+5 MPN/100ml 0.12 0.10 mg/l Nhóm 0.08 0.06 1.0e+5 8.0e+4 4.0e+4 0.02 2.0e+4 0.00 0.0 Nhóm b 6.0e+4 0.04 Nhóm Y Data 0.14 Dầu a Nhóm b Nhóm Nhóm Nhóm Nhóm Hình 3.3 Biểu đồ giá trị trung bình đợ lệch chuẩn tiêu DO, BOD5 , Dầu, Coliform theo nhóm nhiễm 3.1.2.5 Chỉ tiêu DO Bảng 3.5 Giá trị DO vị trí thu mẫu theo nhóm Nhóm Nhóm Nhóm 4,08 ±0.25 2,54 ± 0,37 3,42 ± 0,49 Oxy hòa tan (DO) (% Sat mg/l) một số quan trọng nhất hệ sinh thái nước ngọt, cung cấp thông tin quan trọng liên quan đến phản ứng sinh học sinh hóa diễn hệ sinh thái nước rất cần thiết cho tất đời sống thủy sinh Chỉ số DO cao cho thấy một hệ sinh thái lành mạnh có khả 42 hỗ trợ loại sinh vật thủy sinh khác nhau, số DO thấp nhiễm diện nguồn nước Theo tuyên bố Tổ chức Y tế Thế giới (1996), nồng đợ oxy hịa tan thấp (thấp 5,0 – 6,0 mg/l biota nước ấm 6,5 – 9,5 mg/l biota nước lạnh) gây chết cá, điều có ảnh hưởng xấu đến hệ sinh thái Tuy nhiên, giá trị DO bị ảnh hưởng nhiệt đợ, bóng râm, đợ giàu dinh dưỡng, nhiễu loạn, phân hủy khối lượng lớn tảo nở hoa chất hữu Dựa vào biểu đồ Hình 3.3.a kết khảo sát nồng độ DO (Bảng 3.5) thấy giá trị DO nhóm có giá trị cao nhất, giá trị DO nhóm có giá trị dao động từ 3,58 – 4,66 mg/l vị trí nhóm đa số tḥc khu vực nông nghiệp nên hoạt động xả thải với nồng độ DO cao chứng tỏ vị trí nhóm có mợt hệ sinh thái lành mạnh có khả hỗ trợ loại sinh vật thủy sinh khác Ở nhóm có giá trị DO thấp nhất dao dợng từ 2,02 – 2,58 mg/l, nguyên nhân vị trí nằm khu vực công nghiệp khu dân cư nên hoạt động xả thải diễn nhiều so với nhóm khác nên mức đợ nhiễm cao chất thải nhiều làm cản trở trình hịa tan oxy nguồn nước 3.1.2.6 Chỉ tiêu BOD5 Bảng 3.6 Bảng giá trị BOD5 vị trí thu mẫu theo nhóm Nhóm Nhóm Nhóm 2,56 ±0.13 3,41 ± 0,13 4,98 ± 0,15 BOD lượng oxy cần thiết cho q trình oxy hóa chất hữu nước vi sinh xử lý nước thải có nước Khi xảy trình oxy hóa học, vi khuẩn sử dụng oxy hịa tan nước Vì xác định hàm lượng oxy hịa tan nước rất cần thiết, một tiêu đánh giá ảnh hưởng chất hữu đến nguồn nước q trình oxy hóa sinh học BOD5 lượng oxy cần thiết ngày đầu nhiệt độ 20ºC buồng tối để tránh ảnh hưởng trình quang hợp Dựa vào biểu đồ Hình 3.3.b kết khảo sát hàm lượng BOD5 nhóm (Bảng 3.6) ta thấy giá trị BOD5 nhóm cao so với nhóm nhóm BOD5 43 3.3 Phân tích PCA/FA tiêu hóa lý kim loại nước mặt FA dựa kết hợp tuyến tính biến ban đầu để giảm số lượng biến mơ tả nhận dạng nhóm mới, đồng nhất, dễ xác định Kết PCA thực liệu thơng số hóa lý kim loại nước mặt sơng Sài Gịn – Đồng Nai thể Bảng 3.11 năm nhân tố (VF) giải thích 85% tổng phương sai bộ mẫu với giá trị riêng >1 Bảng 3.11 Nhân tố tải lượng thơng số hóa lý kim loại nước mặt E Coli pH TSS Độ mặn NH4-N PO4-P COD DO BOD5 Dầu Nhiệt độ Độ đục Coliform Pb Cd Hg Cu Mn Giá trị riêng Biến thiên (%) Tích lũy % VF1 0,625689 0,887140 0,891964 0,837346 0,580506 -0,488311 0,933316 -0,221223 0,904238 0,729920 0,052644 0,461978 0,116099 -0,047262 0,140821 0,228517 -0,189843 0,937716 7,252 40,288 40,288 VF2 0,294146 0,254070 -0,272154 -0,256989 0,530062 0,011328 0,090469 -0,694697 0,221969 0,270842 0,136162 -0,047550 0,674724 0,160162 -0,046351 -0,146896 0,708769 -0,086192 2,642 14,676 54,964 VF3 -0,480444 -0,013550 0,202107 0,082262 -0,281412 -0,242341 -0,094848 0,085579 -0,225432 0,358808 -0,122922 0,679812 -0,040442 0,877082 0,284522 -0,004551 0,364261 0,271992 2,361 13,117 68,081 VF4 0,049730 0,161026 0,036929 0,201640 -0,409986 -0,674123 0,067987 -0,395464 -0,020478 0,361347 0,750764 -0,334253 0,470603 0,158360 0,431237 -0,131570 -0,117699 0,107392 1,767 9,817 77,898 VF5 -0,006857 0,094878 0,208987 0,225793 -0,132770 0,026981 0,169621 0,340237 0,008459 -0,171249 0,065695 -0,065073 0,324061 0,256933 0,798326 0,875963 -0,226691 0,114157 1,197 6,652 84,550 Thông qua kết từ phương pháp phân tích PCA giúp xác định thành phần gây nhiễm sở để đánh giá chất lượng nước Nhân tố VF1 giải thích 40,3% tổng phương sai có tải trọng dương mạnh mẽ E.Coli, pH, TSS, độ mặn, N-NH4, P-PO43-, COD, BOD5, dầu, độ đục Mn, cho thấy khả ảnh hưởng từ nước thải công nghiệp gần đoạn sơng Sài Gịn Nhân tố VF2 giải thích 14,7% tổng phương sai có tải trọng dương mạnh lên N-NH4, DO, Coliform Cu đại diện cho nguồn ô nhiễm từ nước thải sinh hoạt người Nhân tố VF3 giải thích 13,1% phương sai có tải trọng dương mạnh E Coli, đợ đục 51 Pb có nguồn gốc từ hoạt động công nghiệp gần khu vực Nhân tố VF4 giải thích 9,8% phương sai tải trọng dương mạnh N-NH4, P-PO43-, nhiệt đợ, Coliform Cd có nguồn gốc từ phong hóa đất, đá với việc sử dụng hóa chất BVTV nơng nghiệp người dân địa phương Tương tự nhân tố VF5 giải thích 6,7% phương sai tải trọng dương 02 thơng số kim loại Cd Hg có nguồn gốc từ chất thải đô thị Cd xuất VF4 VF5 cho thấy kim loại có nguồn gốc hỗn hợp Nhìn chung, việc đơn giản hóa thơng số chất lượng nước để dễ dàng định lượng giúp giảm bớt chương trình giám sát chất lượng nước Như nghiên cứu nước sông Seybouse wadi, Algeria Khaled-Khodja cộng sự, việc ứng dụng PCA liệu thu thập cho phép dự đoán giải thích nguồn gốc kim loại vùng nước sông Cr, Pb, Fe, Cd Al nước xác định có nguồn gốc từ tổ hợp sản xuất hóa chất gần khu vực phân lân hóa chất BVTV Đồng Mangan có nguồn gốc từ nước rỉ nông nghiệp Barium xuất phát từ ngành công nghiệp gốm sứ Mặc dù phân tích thống kê nghiên cứu Barzegar cợng cho thấy nguồn gốc tự nhiên nhân tạo ảnh hưởng đến chất lượng nước mặt khu vực (bao gồm tiêu hóa lý kim loại), có nguồn gốc tự nhiên chủ yếu Nhìn chung, bên liên quan quan địa phương nên tổ chức áp dụng giám sát, đánh giá thay đổi chất lượng nước giai đoạn trung đến dài hạn, từ xác định ảnh hưởng tiềm ẩn nhằm có kế hoạch quản lý bền vững Các mẫu nước mặt khu vực Bucha phía nam Peshawar, Pakistan diện phần lớn thông số bao gồm pH, EC, TDS, Na, K, Cu, Mn, Pb, Zn Cd tìm thấy giới hạn cho phép tổ chức y tế giới (WHO) đặt Tuy nhiên, nồng độ một số kim loại Ca, Mg, Co, Cr Ni vượt giới hạn cho phép mẫu nước Phân tích thống kê PCA cho thấy việc xâm nhập chất gây ô nhiễm vào nước mặt phong hóa/rị rỉ đất đá khai thác quặng Cr khu vực nghiên cứu Qua kết phân tích PCA nồng đợ kim loại Ling Zhang cộng sự, yếu tố đầu vào bên (trên mặt đất, nhân tạo, trầm tích) kim loại nặng dường đóng vai trị quan trọng trình thủy văn sinh học Nồng độ kim loại nặng cao vùng ven biển 52 Guangdong chủ yếu hoạt động nhân tạo thông qua xả nước thải lắng đọng khí Tuy nhiên, nguồn kim loại nặng khác khu vực phía đơng phía tây chênh lệch cấu trúc công nghiệp, thải nước thải có chứa nhiều kim loại nặng khác Biến thiên (trục F1 F2: 54,96 %) DO 0.75 Cd Hg Pb 0.5 TSS Độ mặn Mn COD Dầu Nhiệt độ pH Coliform BOD5 F2 (14,68 %) Độ đục 0.25 PO4-P -0.25 -0.5 E Coli Cu NH4-N -0.75 -1 -1 -0.75 -0.5 -0.25 0.25 F1 (40,29 %) 0.5 0.75 Hình 3.7 Phân tích PCA tiêu hóa lý kim loại Kết phân tích PCA cho thấy F1 giải thích 40,29% tổng phương sai, F2 giải thích 14,68% tổng phương sai (Hình 3.7) Các tḥc tính nằm gần có mối liên hệ thuận với (như tiêu độ đục, TSS, Hg, ), nhóm tḥc tính nằm khác phía với 180o có mối liên hệ nghịch với (Đợ mặn Cu, ) tḥc tính nằm cách 90o khơng có liên hệ với (như DO Pb,…) Hầu hết diện kim loại ngoại trừ Cu đặc trưng tiêu hóa lý mơi trường nước 53 3.4 Đề xuất biện pháp quản lý sông Sài Gòn 3.4.1 Các giải pháp trước mắt 3.4.1.1 Tăng cường kiểm sốt hoạt dộng cơng nghiệp Khảo sát cập nhập thông tin (về lưu lượng nồng độ) sở công nghiệp, khu công nghiệp, lập danh sách xanh, đen Thống kê đầy đủ sở cơng nghiệp, KCN có hệ thống xử lý nước thải, thực trạng hoạt động, hiệu xử lý Tăng cường quan trắc, giám sát chất lượng nước thải đầu lưu lượng thải KCN, KCX xả sơng Sài Gịn Đánh giá cơng nghệ hiệu xử lý trạm xử lý nước thải tập trung KCN, KCX: - Đánh giá công nghệ xử lý ứng với: lưu lượng nước thải chất lượng nước thải đầu vào - Hiệu xử lý - Đề x́t lợ trình thực cải thiện hoạt động trạm xử lý nước thải tập trung - Bắt ḅc KCN, KCX chưa có trạm xử lý nước thải phải tiến hành - Cảnh sát môi trường tra môi trường thường xuyên phối hợp xử phạt kịp thời, thích đáng 3.4.1.2 Đối với hoạt động nông nghiệp Thống kê hoạt động chăn nuôi gia súc gia1 cầm lưu vực sông Sài Gịn tḥc tỉnh, thành phố, trạng cơng tác BVMT, xả thải: - Thực xử lý nước thả chăn nuôi đạt tiêu chuẩn quy định với công nghệ sinh học kị khí hiếu khí - Phạt nặng, đóng cửa sở chăn ni khơng chấp hành luật BVMT - Giải pháp di dời sở chăn ni đến vị trí thích hợp Đề x́t tỷ lệ hợp lý mật độ nuôi cá bè sơng Sài Gịn đảm bảo khơng tác đợng xấu đến chất lượng nước sông, ảnh hưởng đến nhu cầu cấp nước 54 Tăng cường biện pháp tuyên truyền, hướng dẫn cho vay vốn hỗ trợ kỹ thuật cho người dân việc áp dụng chăn nuôi sạch, áp dụng công nghệ Biogas việc xử lý chất thải mơ hình VAC Đối với vùng đất phèn chưa khai hoang cần bố trí canh tác trồng thích hợp trồng tràm thảm thực vật để hạn chế nước mưa chảy tràn thấm vào đất rửa phèn kênh Đối với vùng đất phèn canh tác cần nghiên cứu thực biện pháp rửa chua, sổ phèn thích hợp Tăng cường cơng tác khuyến nông, áp dụng công nghệ trồng trọt tiên tiến nhằm giảm lượng phân bón Thuốc trừ sâu sử dụng qua làm giảm phát thải hàm lượng chất nguy hại môi trường 3.4.1.3 Đối với hoạt động dân cư Kiểm tra gỡ bỏ nhà vệ sinh tự phát sông, kênh/rạch Nghiêm cấm việc xây dựng nhà ở, nơi cá bè, cơng trình dân sinh sông, kênh/rạch phạm vi bảo vệ nguồn nước gần trạm bơm Nâng cao nhận thức cộng đồng bảo vệ môi trường Tăng cường công tác thông tin, tuyên truyền, vận động, hướng dẫn người dân vùng ngoại thành, ven sông, kênh/rạch ý thức việc xây dựng nhà vệ sinh tự hoại, không xả rác chất thải khác vào sông, kênh/rạch 3.4.1.4 Công tác phối hợp trao đổi thông tin Tăng cường phối hợp trao đổi thông tin Sở Tài nguyên & Môi trường, Sở Y Tế, Sở Nông Nghiệp & PT nông thôn, Tổng Công ty cấp nước Sài Gòn việc quan trắc, kiểm tra, giám sát chất lượng nước sơng Sài Gịn nhằm phát hiện, cảnh báo nguy ô nhiễm ảnh hưởng đến nguồn cấp nước cho sinh hoạt 55 3.4.1.5 Phối hợp với đơn vị quản lý lưu vực (TpHCM, Tỉnh Tây Ninh, Bình Dương) việc trao đổi thơng tin kiểm sốt nguồn nước lưu vực sơng Sài Gịn Trước mắt triển khai phối hợp điều tra, khảo sát, thống kê nguồn thải lưu vực sơng Sài Gịn tḥc địa bàn tỉnh Bình Dương, Tây Ninh Thành phố Hồ Chí Minh, lập danh sách đen sở sản xuất gây ô nhiễm nghiêm trọng kiên xử lý triệt để, tăng cường phối hợp công tác quan trắc giám sát chất lượng nước, tiếp tục thực kế hoạch liên tịch kiểm sốt nhiễm mơi trường nước sơng Sài Gịn ký kết 3.4.2 Giải pháp lâu dài 3.4.2.1 Củng cố, tăng cường khung pháp lý thể chế quản lý đoạn sông Sài Gịn từ Bến Củi đến Phú Mỹ Đoạn sơng Sài Gịn từ Bến Củi đến Phú Mỹ có lưu vực rộng lớn bao gồm một phần tỉnh Tây Ninh, tỉnh Bình Dương TP Hồ Chí Minh, khu vực có tốc đợ phát triển kinh tế mạnh đặc biệt phát triển khu công nghiệp khu thị có qui mơ lớn tương lai Do đó, nhằm đảm bảo việc khai thác, sử dụng có hiệu lưu vực sơng Sài Gịn phục vụ mục đích phát triển bền vững cần: Nhanh chóng xây dựng chương trình quản lý, bảo vệ khai thác nước mặt đoạn sông Sài Gịn tḥc Ủy ban quốc gia lưu vực sơng Sài Gịn – Đồng Nai, tn thủ theo Quyết định 17/2006/QĐ-UBND ngày 29/2/2006 UBND TP.HCM việc ban hành quy định quản lý tài nguyên nước địa bàn TP.HCM Quyết định số 187/2007/QĐ-TTg Thủ tướng Chính Phủ vè việc phê duyệt Đề án ba1or vệ mơi trường lưu vực hệ thống sơng Sài Gịn – Đồng Nai Thực công tác nghiên cứu đặc tính nguồn thải, q trình tác đợng nguồn thải, trình khả tự làm sơng Từ đó, đề x́t quản lý chất lượng nước sông theo quản lý tổng tải lượng ô nhiễm Đây giải pháp tích cực nhất, hiệu nhất một số nước tiên tiến giới áp dụng Nghiên cứu xây dựng chế quy định không cấp phép đầu tư cho dự án thuộc nhóm ngành có nguy gây nhiễm cao hóa chất, cao su, chế biến thực 56 phẩm, sản xuất bột giấy, phạm vi bảo vệ nghiêm ngặt chất lượng nước cửa lấy nước Tăng cường vai trị quyền hạn cảnh sát mơi trường tra môi trường công tác giám sát, xử lý trường hợp vi phạm bảo vệ môi trường Rà soát, xây dựng lại quy định việc cấp phép xả thải sơng Sài Gịn kênh/rạch tḥc lưu vực sơng Sài Gịn Đề nghị điều chỉnh tiêu chuẩn xả thải vào lưu vực sơng Sài Gịn từ Rạch Tra lên phía thượng nguồn phải đạt TCVN 5945: 2000, Loại A Khẩn trương sửa đổi, bổ sung Pháp lệnh tổ chức điều tra hình lĩnh vực mơi trường; ban hành văn hướng dẫn thi hành Luật Bảo vệ môi trường, quy định tội phạm môi trường Bợ Luật hình năm 1999 Đặc biệt việc xác định hậu (nghiêm trọng, rất nghiêm trọng đặc biệt nghiêm trọng) một số tội phạm môi trường, nhằm tạo điều kiện cho quan tiến hành tố tụng có sở pháp lý để áp dụng pháp luật thống nhất xử lý vụ vi phạm môi trường 3.4.2.2 Hạn chế ô nhiễm từ khu công nghiệp Vấn đề ô nhiễm nước thải khu công nghiệp hoạt động một thách thức lớn chất lượng môi trường nước sông Để giải vấn đề này, nổ lực quan quản lý nhà nước mơi trường cần phải có hợp tác chặt chẽ chủ đầu tư sở hạ tầng doanh nghiệp nằm khu công nghiệp Các giải pháp cụ thê sau: Đối với khu công nghiệp hoạt động: Sở Tài Nguyên Môi trường tỉnh, thành phố cần tập trung đạo chủ đầu tư KCN tiến hành xây dựng hoàn chỉnh hệ thống thu gom nước thải KCN Tăng cường, kiểm tra, giám sát đảm bảo tất sở doanh nghiệp KCN tiến hành đầu nối nước thải nhà máy xử lý nước thải tập trung KCN để xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn trước thải môi trường Đối với KCN hoạt động đầu tư xây dựng hệ thống quan trắc tự động cống xả nước thải 57 hỗ trợ chủ đầu tư xây dựng hệ thống quan trắc tự động cống xả nước thải hỗ trợ chủ đầu tư kiểm soát chất lượng nước thải đầu vào hệ thống xử lý nước thả tập trung Hỗ trợ chủ đầu tư KCN kiểm soát chất lượng nước thải doanh nghiệp KCN trước đưa nhà máy xử lý nước thải tập trung Thường xuyên hỗ trợ giám sát việc tuân thủ cóng xả KCN, đảm bảo nước thải KCN đượ xử lý đạt chuẩn nước thải đầu Khảo sát nhà máy, KCN nằm khu vực, ước tính lưu lượng, tải lượng ô nhiễm tác nhân gây ô nhiễm chính, từ đề mức phát thải KCN doanh nghiệp Kiến nghị UBND tỉnh/thành đầu tư xây dựng hệ thống thoát nước cho KCN gặp khó khăn nước bên ngồi Tăng cường sử dụng cơng nghệ sạch, áp dụng chương trình sản xuất sở sản xuất công nghiệp Đối với KCN xây dựng sở hạ tầng: Yêu cầu chủ đầu tư KCN phải ưu tiên xây dựng hệ thống xử lý nước thải trước Các KCN phép vào hoạt động xây dựng nhà máy xử lý nước thải tập trung có mạng lưới thu gom nước thải hoàn chỉnh Đối với KCN cịn q trình quy hoạch: Dựa sở khả tự làm nguồn tiếp nhận nước thải định hướng ngành nghề dự kiến dầu tư vào KCN Đối với KCN mà nguồn tiếp nhận khơng có khả tự làm cho phép dầu tư ngành nghề tạo nước thải q trình hoạt đợng ngành khí, giày da, may mặc, chế biến gỗ điện tử Phát triển ngành công nghiệp môi trường để thực dịch vụ tư vấn, thiết kế, cung cấp công nghệ sản xuất hơn, thiết bị xử lý chất thải cho ngành công nghiệp 58 Đối với cụm công nghiệp/ sở xản xuất gây ô nhiễm nguồn nước sơng Sài Gịn phạm vi bảo vệ nguồn nước: - Hỗ trợ vốn cụm công nghiệp xây dựng trạm xử lý nước thải tập trung hỗ trợ sở chăn nuôi, sở sản xuất xây dụng hệ thống xử lý nước thải - Tăng cường tra, kiểm tra, xử phạt nặng trường hợp vi phạm xả thải nước thải 3.4.2.3 Quy hoạch hệ thống thoát nước xử lý nước thải cho khu đô thị Trong đoạn sông Sài Gịn, thành phố Hồ Chí Minh mợt khu thị lớn với gần triệu dân, thị xã Thủ Dầu Mợt tḥc tỉnh Bình Dương phát triển với tốc độ rất nhanh Hiện trạng hệ thống nước xử lý nước thải cịn rất lạc hậu, không đáp ứng yêu cầu ngày tăng Quy hoạch cần tiến tới việc xây dựng hệ thống thoát nước thải riêng biệt trạm xử lý nước thải hoàn chỉnh để xử lý nước thải khu đô thị trước xả nguồn tiếp nhận cuối sơng Sài Gịn Mức đợ phải xử lý nước thải trạm tập trung nhằm đạt tiêu chuẩn xả thải nguồn loại A theo TCVN 5945-2005 Đối với khu đô thị cũ, để đạt mục tiêu trên, cần bước thực công việc theo giai đoạn sau: - Trong năm trước mắt, hệ thống cống chung trạng cho nước thải nước mưa khu vực nợi thành sử dụng với mợt số cải tiến Các biện pháp thích hợp thời kỳ tiếp tục cỉa thiện hệ thống xử lý nước thải cục bợ hợ gi đình, khu chung cư, nhà máy, khu công nghiệp; cải thiện hệ thống thoát nước cũ, tiếp tục nạo vét kênh rạch Các biện pháp tạo điều kiện cho việc chuẩn bị xây dựng nhà máy lý nước thải tập trung thành phố tương lai - Từng bước tách riêng hệ thống thoát nước nước mưa, xây dựng trạm xử lý tập trung cho tồn khu thị nơi có nguồn tiếp nhạn có khả tự làm 59 cao (đối với Tp.HCM nước thải hạ lưu sơng Sài Gòn, Nhà Bè) - Đối với khu vực phát triển chưa có hệ thống cống nước, hệ thống nước mưa nước thải đưuọc xây dựng tách riêng hoàn toàn từ đầu - Cần nhanh chóng triển khai hồn thành dự án xử lý nước thải thị cho thành phố Hồ Chí Minh Bình Dương: Thành phố Hồ Chí Minh: hồn thành dự án thiện môi trường nước thành phố có hạng mục xây dựng nhà máy xử lý nước thải tập trung Đối với tỉnh Bình Dương: Đẩy nhanh tiến đợ thực đề án nước xử lý nước thải Nam Bình Dương nhất tiểu lưu vực Thủ Dầu Một thị trấn Lái Thiêu 3.2.4.4 Hòan thiện mạng lưới quan trắc chất lượng nước Tăng cường vị trí giám sát tiêu giám sát, lưu ý đến khả dự báo chất ô nhiễm phát sinh Đền nghị bổ sung thêm thông số quan trắn: Mn, Amoniac, tiêu kim loại nặng cho chương trình quan trắc, giám sát sơng Sài Gịn nhằm mục đích góp phần quản lý chất lượng nước thơ dùng cấp nước cho Tp.HCM 60 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Sơng Sài Gịn có vai trị quan trọng trình phát triển kinh tế xã hội tỉnh, thành phố: thành phố Hồ Chí Minh, tỉnh Bình Dương tỉnh Tây Ninh Sơng Sài Gịn nguồn nước phục vụ cho cấp nước, dịng sơng cảnh quan thị cần thiết phải bảo vệ an tồn khơng mà tương lai Kết nghiên cứu xác định sở khoa học thực tế nguyên nhân nguồn gốc gây ô nhiễm đoạn sơng Sài Gịn từ Bến Củi đến Phú Mỹ là:1) Nguyên nhân nguồn gốc tự nhiên 2) Nguyên nhân nguồn gốc nhân tạo từ hoạt đợng người dịng thải nơng nghiệp, chất thải nước thải công nghiệp làm ô nhiễm nguồn nước mặt Các ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng nước từ hoạt động người khác độ lớn từ nơi đến nơi khác, gây thay đổi đặc tính hóa học, vật lý sinh học nước khu vực dẫn đến ảnh hưởng tiêu cực đến người hệ sinh thái Đề tài bước đầu đề xuất giải pháp tổng hợp có sở khoa học thực tế với giải pháp trước mắt giải pháp lâu dài, nhằm bảo vệ nguồn nước sơng Sài Gịn bảo đảm an tồn cho mục đích cấp nước mục đích sử dụng khác Kiến nghị Đề nghị quan quản lý cần có biện pháp, sách để nâng cao, hay cải thiện nguồn nước mặt đoạn sông Sài Gịn Tăng cường cơng tác tra, kiểm tra thực lấy mẫu định kì để theo dõi chất lượng nước lưu vực sơng để đưa giải pháp khắc phục kịp thời cho vấn đề nhiễm nguồn nước mặt 61 DANH MỤC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA HỌC VIÊN [1] Pham Thi Loan et al “Bioaccumulation of organochlorine pesticides (OCPs) in molluscs and fish at the Sai Gon - Dong Nai estuary,” Journal of Vietnamese environment Vol 9, no 05, pp 248-254, 2019 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ Tài nguyên Môi trường “Hiện trạng môi trường nước lưu vực sông: Cầu, Nhuệ - Đáy, hệ thống sông Đồng Nai,” Tạp chí Mơi trường, 2006 [2] Tổng cục mơi trường- trung tâm quan trắc mơi trường “Phương pháp tính toán số chất lượng nước (wqi),” 2010 [3] Group, V.A cộng “Các thông số thị để đánh giá nguồn nước mức độ gây ô nhiễm nước,” Tạp chí Mơi trường Số 28, tr 232, 2010 [4] Vũ Thị Phương Thảo “Nghiên cứu thực nghiệm, đánh giá vai trị mợt số lồi thực vật thuỷ sinh đề xuất giải pháp sinh học nhằm cải thiện chất lượng môi trường nước sông Nhuệ,” Luận văn thạc sĩ, Trường Đại học Thủy Lợi, 2015 [6] Koukina et al “Abundance, distribution and bioavailability of major and trace elements in surface sediments from the Cai River estuary and Nha Trang Bay (South China Sea, Vietnam),” Estuarine, Coastal and Shelf Science Vol 198, pp 450-460, 2016 [7] Trần Thị Hồng Minh cộng “Nồng độ kim loại kim loại đất, nước mặt rau nguy tiềm ẩn sức khỏe người sinh thái khu vực phía đơng bắc Hà Nội, Việt Nam,” Giám sát đánh giá môi trường Tập 190, số 11, trang 624, 2018 [8] V.I Egorova cộng “Distribution of Mercury in Water and Bottom Sediments of the Estuary Area of the Red River (Vietnam),” Conference Series: Earth and Environmental Science Vol 224, pp 12-20, 2019 [9] Thuong, N.T et al “Assessment of trace metal contamination and exchange between water and sediment systems in the To Lich River in inner Hanoi, Vietnam.” Environmental Earth Sciences Vol 73, no 07, pp 3925–3936, 2014 63 [10] Strady, E et al “Baseline seasonal investigation of nutrients and trace metals in surface waters and sediments along the Saigon River basin impacted by the megacity of Ho Chi Minh (Vietnam),” Environmental Science and Pollution Research Vol 24, no 04, pp 3226–3243, 2016 [12] Phạm luận Phương pháp phân tích phổ khối nguyên tử, ICP-MS Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội, 2013 [13] Phan Nguyễn Hồng Ngọc cợng “Ứng dụng phương pháp phân tích cụm phân tích biệt số đánh giá nhiễm mặn tầng chứa nước pleistocen Huyện Tân Thành, Tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu,” Tạp chí Phát triển KH trường Đại học Cần Thơ Số 24, tr 234- 238, 2017 [14] Võ Nam Sơn Thống kê đa biến ứng dụng nuôi trồng thủy sản Nhà xuất Đại học Cần Thơ, 2016 [15] Nguyễn Thúy Anh “Đánh giá tài nguyên nguồn nước mặt sơng Sài Gịn,” Luận văn thạc sĩ, Đại học Quốc gia Hà Nội, 2006 [16] Nguyễn Minh Thủy “Ứng dụng phương pháp phân tích thành phần chính, hồi quy logistic giản đồ yêu thích đánh giá cảm quan sản phẩm sữa gạo,” Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ Số 2, tập 37, tr 245- 248, 2015 64 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG CỦA HỌC VIÊN I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ tên: Phạm Thị Loan Giới tính: Nữ Ngày, tháng, năm sinh: 27/09/1994 Nơi sinh: Tỉnh Hải Dương Email: phamloan453@gmail.com Điện thoại: 096323287 II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: - 2001-2005: Trường tiểu học Thanh Hồng-xã Thanh Hồng, huyện Thanh Hà, tỉnh Hải Dương - 2005-2009: Trường THCS Thanh Hồng- xã Thanh Hồng, huyện Thanh Hà, tỉnh Hải Dương - 2009-2012: Trường THPT Hà Đông- xã Thanh Quang, huyện Thanh Hà, tỉnh Hải Dương - 2012-2016: Đại học Công Nghiệp TpHCM- chuyên ngành Quản lý Tài Ngun Mơi trường III Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUN MƠN: Thời gian 1/20177/2017 Nơi cơng tác Công việc đảm nhiệm Công ty TNHH nội thất cao cấp Kỹ sư mơi trường Hồng Gia Tp HCM, ngày tháng Năm 2020 Người khai (Ký tên) Phạm Thị Loan 65 ... 0,097 0,202 0 ,32 3 0,072 0,414 0,559 0,608 -0, 237 0 ,33 6 0, 133 0,192 0 ,37 0 0 ,30 4 0,166 -0,128 0,405 0 ,39 9 0 ,30 0 0,040 -0,010 0,142 0,191 0,059 0,608 -0,2 23 0 ,35 7 Cu 0,061 -0,1 03 -0 ,33 3 -0,410 0,174... 0,1 53 0 ,34 8 0 ,33 0 -0,092 0, 134 0,414 0,191 0,212 0,152 0,0 53 0,207 0,0 93 -0,279 -0,158 -0,010 -0,095 -0,186 0 ,34 7 0, 037 0 ,39 2 0, 134 0,559 0,059 0 ,31 4 0,195 0,258 0,412 0,405 -0 ,30 8 -0 ,35 3 0 ,32 6... -0,420 -0,016 0, 133 0,061 0, 434 pH 0,604 0 ,31 3 0,465 0,0 53 0,258 0,192 -0,1 03 0, 835 TSS 0,081 0,507 -0,068 0,207 0,412 0 ,37 0 -0 ,33 3 0,926 0,589 0,025 0 ,32 1 0,1 73 0,0 93 0,405 0 ,30 4 -0,410 0,882