Luận văn thạc sĩ HUS nghiên cứu quản lý chất lượng nước sông cầu trên địa bàn tỉnh thái nguyên

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Vũ Thị Hồng Nghĩa NGHIÊN CỨU QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG CẦU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH THÁI NGUYÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2011 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Vũ Thị Hồng Nghĩa NGHIÊN CỨU QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG CẦU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH THÁI NGUYÊN Chuyên ngành: Khoa học môi trường Mã số: 60 85 02 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC GS.TSKH ĐẶNG TRUNG THUẬN Hà Nội - 2011 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN……………………………………………………………………… CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN………………………………………… DANH MỤC CÁC BẢNG………………………………………………………… DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ…………………………………………………… MỞ ĐẦU…………………………………………………………………………… 11 CHƢƠNG TỔNG QUAN ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - KINH TẾ XÃ HỘI… 11 1.1 Điều kiện tự nhiên 11 1.1.1 Vị trí địa lý 11 1.1.2 Đặc điểm địa hình……………………………………………………… 11 1.1.3 Đặc điểm địa chất 16 1.1.4 Đặc điểm thổ nhưỡng 16 1.1.5 Đặc điểm khí hậu 17 1.1.6 Hệ thống thủy văn 18 1.1.7 Tài nguyên nước 19 1.1.8 Tài nguyên khoáng sản 21 1.1.9 Tài nguyên đất 22 1.1.10 Tài nguyên rừng thảm thực vật, động vật 23 1.1.11 Tài nguyên du lịch 24 1.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội 25 1.2.1 Tăng trưởng kinh tế 25 1.2.2 Dân số, lao động giải việc làm……………………………… 25 1.2.3 Đời sống tầng lớp dân cư cơng tác xố đói giảm nghèo………… 26 CHƢƠNG ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu 28 2.2 Phạm vi nghiên cứu 28 2.3 Nội dung nghiên cứu 28 2.4 Các tiếp cận nghiên cứu 28 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 2.5 Phƣơng pháp nghiên cứu CHƢƠNG ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG NƢỚC SÔNG CẦU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH THÁI NGUYÊN VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP QUẢN LÝ………… 3.1 Hiện trạng chất lƣợng nƣớc sông Cầu địa bàn tỉnh 31 3.1.1 Chất lượng nước dịng sơng Cầu………………………………… 35 3.1.2 Chất lượng nước phụ lưu cấp đổ vào dịng sơng Cầu… 60 3.2 Đánh giá mức độ nhiễm dịng sơng Cầu………………………… 64 3.2.1.Phương pháp đánh giá ô nhiễm theo số WQI 64 3.2.2.Phân đoạn sông Cầu theo mức độ ô nhiễm 66 35 35 3.3 Các nguồn gây ô nhiễm nƣớc sông Cầu…………………………………… 68 3.3.1 Các nguồn tác động yếu tố tự nhiên 68 3.3.2 Các nguồn gây ô nhiễm phát triển kinh tế xã hội …………………… 68 3.4 Đánh giá thiệt hại ô nhiễm môi trƣờng nƣớc sông Cầu địa 77 bàn tỉnh Thái Nguyên…………………………………………………………… 3.4.1 Đối với sức khoẻ cộng đồng…………………………………………… 77 3.4.2 Ảnh hưởng đến nguồn nước cấp……………………………………… 77 3.4.3 Ảnh hưởng tới hệ sinh thái …………………………………………… 78 3.5 Đánh giá ngƣỡng chịu tải sông Cầu địa bàn tỉnh Thái Nguyên 78 3.5.1 Tính tốn tải lượng nhiễm tối đa…………………………………… 78 3.5.2 Tính tốn khả tiếp nhận tải lượng nhiễm 3.5.3 Phân đoạn đánh giá khả tiếp nhận nước thải sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên…………………………………………… 3.6 Đề xuất giải pháp quản lý môi trƣờng nƣớc sông Cầu 80 3.6.1 Quy hoạch phát triển KT- XH tỉnh Thái Nguyên đến năm 2020……… 86 3.6.2 Phân tích áp lực lên mơi trường nước sơng 3.6.3 Đánh giá sơ giải pháp kiểm sốt nhiễm quản lý mơi trường nước sông Cầu………………………………………………………………… 3.6.4 Các thách thức yêu cầu đặt quản lý môi trường nước sông Cầu………………………………………………………………………… 3.6.5.Đề xuất giải pháp quản lý môi trường nước sông Cầu giai đoạn 2011-2020………………………………………………………………… KẾT LUẬN……………………………………………………………………… 82 86 87 89 89 91 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………… 97 PHỤ LỤC……………………………………………………………………… LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN CCN: Cụm công nghiệp KCN: Khu công nghiệp KT-XH: Kinh tế xã hội GDP: Thu nhập bình quân đầu người năm MK: Mùa khô MM: Mùa mưa QCVN: Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia chất lượng nước mặt QCVN 08:2008/BTNMT WQI: Chỉ số chất lượng nước LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1 Danh mục điểm lấy mẫu 31 Bảng 2.2 Phương pháp phân tích mẫu 33 Bảng 3.1 Bảng 3.2 Bảng 3.3 Bảng 3.4 Bảng 3.5 Bảng 3.6 Bảng 3.7 Bảng 3.8 Bảng 3.9 Bảng 3.10 Bảng 3.11 Bảng 3.12 Kết phân tích nước phụ lưu cấp đổ vào sông Cầu năm 2011 Chỉ số WQI sông Cầu mùa khô năm 2010, 2011 tính theo số hữu Chỉ số WQI sơng Cầu mùa khơ năm 2010, 2011 tính theo số kim loại Phân loại chất lượng nước theo WQI Chất lượng nước điểm quan trắc sông Cầu mùa khơ năm 2011 Các loại hình, ngành nghề đặc trưng gây ô nhiễm môi trường nước sông Cầu Giá trị thông số môi trường nước thải khu gang thép năm 2008 Giá trị thông số mơi trường nước thải xí nghiệp luyện kim màu năm 2008 Ơ nhiễm mơi trường bệnh liên quan Kết tính tốn khả tiếp nhận nước thải sông Cầu đoạn (kg/giờ) Kết tính tốn khả tiếp nhận nước thải sông Cầu đoạn (kg/giờ) Kết tính tốn khả tiếp nhận nước thải sơng Cầu đoạn (kg/giờ) 61 65 65 66 66 68 71 72 77 84 85 85 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Trang Hình 1.1 Bản đồ hành tỉnh Thái Ngun 15 Hình 3.1 Hàm lượng TSS mùa khơ năm 2006- 2009 (mg/l) 36 Hình 3.2 Hàm lượng TSS mùa khơ năm 2010- 2011 (mg/l) 36 Hình 3.3 Hàm lượng TSS mùa mưa năm 2006-2009 (mg/l) 37 Hình 3.4 Hàm lượng TSS mùa mưa năm 2010-2011 (mg/l) 37 Hình 3.5 Hàm lượng TSS trung bình năm 2006-2009 (mg/l) 38 Hình 3.6 Hàm lượng TSS trung bình năm 2010-2011 (mg/l) 38 Hình 3.7 Hàm lượng BOD5 mùa khô năm 2006-2009 (mg/l) 39 Hình 3.8 Hàm lượng BOD5 mùa khơ năm 2010-2011(mg/l) 39 Hình 3.9 Hàm lượng BOD5 mùa mưa năm 2006-2009 (mg/l) 40 Hình 3.10 Hàm lượng BOD5 mùa mưa năm 2010-2011 (mg/l) 40 Hình 3.11 Hàm lượng BOD5 trung bình năm 2006-2009 (mg/l) 40 Hình 3.12 Hàm lượng BOD5 trung bình năm 2010-2011 (mg/l) 41 Hình 3.13 Hàm lượng COD mùa khơ năm 2006-2009 (mg/l) 41 Hình 3.14 Hàm lượng COD mùa khơ năm 2010-2011(mg/l) 42 Hình 3.15 Hàm lượng COD mùa mưa năm 2006-2009 (mg/l) 42 Hình 3.16 Hàm lượng COD mùa mưa năm 2010-2011 (mg/l) 42 Hình 3.17 Hàm lượng COD trung bình năm 2006-2009 (mg/l) 43 Hình 3.18 Hàm lượng COD trung bình năm 2010-2011(mg/l) 43 Hình 3.19 Hàm lượng NH4- tính theo N mùa khơ năm 2006-2009 (mg/l) 44 Hình 3.20 Hàm lượng NH4- tính theo N mùa khô năm 2010-2011 (mg/l) 44 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 3.21 Hàm lượng NH4-tính theo N mùa mưa năm 2006-2009 (mg/l) 45 Hình 3.22 Hàm lượng NH4-tính theo N mùa mưa năm 2010-2011 (mg/l 45 Hình 3.23 Hàm lượng NH4-tính theo N trung bình năm 2006-2009 (mg/l) 46 Hình 3.24 Hàm lượng NH4-tính theo N trung bình năm 2010-2011 (mg/l) 46 Hình 3.25 Hàm lượng As mùa khơ năm 2006-2009 (mg/l) 47 Hình 3.26 Hàm lượng As mùa khơ năm 2010-2011 (mg/l) 47 Hình 3.27 Hàm lượng As mùa mưa năm 2006-2009 (mg/l) 47 Hình 3.28 Hàm lượng As mùa mưa năm 2010-2011 (mg/l) 48 Hình 3.29 Hàm lượng As trung bình năm 2006-2009 (mg/l) 48 Hình 3.30 Hàm lượng As trung bình năm 2010-2011 (mg/l) 48 Hình 3.31 Hàm lượng Pb mùa khơ năm 2006-2009 (mg/l) 49 Hình 3.32 Hàm lượng Pb mùa khơ năm 2010-2011 (mg/l) 49 Hình 3.33 Hàm lượng Pb mùa mưa năm 2006-2009 (mg/l) 50 Hình 3.34 Hàm lượng Pb mùa mưa năm 2010-2011 (mg/l) 50 Hình 3.35 Hàm lượng Pb trung bình năm 2006-2009 (mg/l) 50 Hình 3.36 Hàm lượng Pb trung bình năm 2010-2011 (mg/l) 51 Hình 3.37 Hàm lượng Zn mùa khô năm 2006-2009 (mg/l) 51 Hình 3.38 Hàm lượng Zn mùa khơ năm 2010-2011 (mg/l) 51 Hình 3.39 Hàm lượng Zn mùa mưa năm 2006-2009 (mg/l) 52 Hình 3.40 Hàm lượng Zn mùa mưa năm 2010-2011 (mg/l) 52 Hình 3.41 Hàm lượng Zn trung bình năm 2006-2009 (mg/l) 52 Hình 3.42 Hàm lượng Zn trung bình năm 2010-2011 (mg/l) 53 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 3.43 Hàm lượng Fe mùa khơ năm 2006-2009 (mg/l) 53 Hình 3.44 Hàm lượng Fe mùa khơ năm 2009-2011 (mg/l) 54 Hình 3.45 Hàm lượng Fe mùa mưa năm 2006-2009 (mg/l) 54 Hình 3.46 Hàm lượng Fe mùa mưa năm 2009-2011(mg/l) 55 Hình 3.47 Hàm lượng Fe trung bình năm 2006-2009 (mg/l) 55 Hình 3.48 Hàm lượng Fe trung bình năm 2009-2011 (mg/l) 55 Hình 3.49 Hàm lượng Coliform mùa khô năm 2006-2009 (MPN/100ml) 56 Hình 3.50 Hàm lượng Coliform mùa khơ năm 2010-2011 (MPN/100ml) 56 Hình 3.51 Hàm lượng Coliform mùa mưa năm 2006-2009 (MPN/100ml) 57 Hình 3.52 Hàm lượng Coliform mùa mưa năm 2010-2011 (MPN/100ml) 57 Hình 3.53 Hàm lượng Coliform trung bình năm 2006-2009 (MPN/100ml) 58 Hình 3.54 Hàm lượng Coliform trung bình năm 2010-2011 (MPN/100ml) 58 Hình 3.55 Bản đồ trạng nhiễm BOD5, COD sơng Cầu 59 Hình 3.56 Hình 3.57 Hình 3.58 Hình 3.59 Hình 3.60 Hàm lượng BOD5 điểm quan trắc nước sông đổ vào sông Cầu (mg/l) Hàm lượng COD điểm quan trắc nước sông đổ vào sông Cầu (mg/l) Sơ đồ phân đoạn sông Cầu dựa số WQI hữu Bản đồ phân bố khu công nghiệp- tổ hợp công ngiệp địa bàn tỉnh Thái Nguyên Sơ đồ lưu lượng Sông Cầu nguồn thải đổ vào sơng Cầu (tháng 2, giá trị trung bình 1998-2007) 62 62 67 70 83 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỞ ĐẦU Thái Nguyên tỉnh vùng trung du miền núi đông bắc- Bắc Phía bắc giáp Bắc Kạn, phía nam giáp thành phố Hà Nội, phía đơng giáp tỉnh Lạng Sơn, Bắc Giang, phía tây giáp tỉnh Tuyên Quang, Vĩnh Phúc Vị trí Thái Nguyên vùng ngày quan trọng góp phần ngày lớn vào phát triển công nghiệp dịch vụ tồn vùng Việc đẩy mạnh q trình cơng nghiệp hóa, đại hóa Thái Nguyên làm tăng lực sản xuất công nghiệp dịch vụ tỉnh, thúc đẩy phát triển công nghiệp vùng nâng cao vai trò tỉnh việc thúc đẩy giao lưu kinh tế, thương mại vùng với địa phương khác Trong 10 năm gần đây, kinh tế Thái Nguyên đạt tốc độ phát triển cao (GDP tăng 8-14%/năm), đặc biệt ngành công nghiệp, dịch vụ có tốc độ tăng trưởng nhanh Theo quy hoạch phát triển từ đến 2020 tốc độ tăng trưởng GDP Thái Nguyên đến 12-15%/năm, cao mức tăng trung bình nước (8-9%/năm) Thái Nguyên tỉnh có khu gang thép nước địa phương có nhiều sở cơng nghiệp quan trọng Ở thành phố Thái Nguyên có cụm cơng nghiệp : Cụm cơng nghiệp phía nam lớn nhất, gồm khu công nghiệp gang thép Thái Nguyên với 20 xí nghiệp thành viên sở cơng nghiệp hỗ trợ; cụm cơng nghiệp phía bắc gồm sở sản xuất giấy, gạch ngói, khai thác than, nhà máy nhiệt điện Tuy nhiên với q trình cơng nghiệp hóa, đại hóa, áp lực từ hoạt động KT- XH đến môi trường, có mơi trường nước mặt ngày lớn, gây ảnh hưởng không nhỏ đến sức khỏe người dân hệ sinh thái tự nhiên, tác động đến suất, chất lượng sản phẩm ngành nông- lâm nghiệp- thủy sản Trên lãnh thổ Thái Ngun có dịng sơng sơng Cầu sông Công phụ lưu cấp I lớn sơng Cầu Hệ thống sơng Cầu- sơng Cơng có diện tích lưu vực bao trùm lãnh thổ Thái Nguyên, lại hệ thống liên tỉnh, có ý nghĩa quan trọng nguồn nước chất lượng nước tỉnh hạ du Việc quản lý 11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com PHỤ LỤC KẾT QUẢ QUAN TRẮC MẪU NƢỚC MẶT SÔNG CẦU NĂM 2011 Vị trí: Xã Quảng Chu, Huyện Chợ Mới, Tỉnh Bắc Kạn QCVN 08:2008/BTNMT A2 B1 TT Tên tiêu Đơn vị pH - 6-8,5 TSS mg/l BOD5 Mùa khô Mùa mƣa 5,5-9 6,9 7,2 30 50 15 mg/l 15 4,5 COD mg/l 15 30 10 16,5 NH4-N mg/l 0,2 0,5 0,04 0,006 Fe mg/l 1,5 0,4 0,39 As mg/l 0,02 0,05 0,004 0,002 Pb mg/l 0,02 0,05 0,003 0,003 Zn mg/l 1,5 0,01 0,01 10 Coliform MPN/100ml 5000 7500 1200 1200 Vị trí: Xã Văn Lăng, Huyện Đồng Hỷ, Tỉnh Thái Nguyên QCVN 08:2008/BTNMT A2 B1 TT Tên tiêu Đơn vị pH - 6-8,5 TSS mg/l BOD5 Mùa khô Mùa mƣa 5,5-9 7,4 6,9 30 50 16,2 43,9 mg/l 15 5,4 7,9 COD mg/l 15 30 NH4-N mg/l 0,2 0,5 0,03 0,019 Fe mg/l 1,5 0,5 0,46 As mg/l 0,02 0,05 0,002 0,003 Pb mg/l 0,02 0,05 0,006 0,006 Zn mg/l 1,5 0,024 0,017 10 Coliform MPN/100ml 5000 7500 1500 3600 8,9 7,9 100 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Vị trí: Sơng Nghinh Tƣờng, Xã Thần Sa, Huyện Võ Nhai, Tỉnh Thái Nguyên QCVN 08:2008/BTNMT A2 B1 TT Tên tiêu Đơn vị pH - 6-8,5 TSS mg/l BOD5 Mùa khô Mùa mƣa 5,5-9 6,7 7,4 30 50 9,3 25,0 mg/l 15 4,7 7,4 COD mg/l 15 30 12,7 16,5 NH4-N mg/l 0,2 0,5 0,07 0,01 Fe mg/l 1,5 0,24 0,36 As mg/l 0,02 0,05 0,014 0,010 Pb mg/l 0,02 0,05 0,006 0,007 Zn mg/l 1,5 0,080 0,019 10 Coliform MPN/100ml 5000 7500 1500 2300 Vị trí: Xã Hịa Bình, Huyện Đồng Hỷ, Tỉnh Thái Nguyên QCVN 08:2008/BTNMT A2 B1 TT Tên tiêu Đơn vị pH - 6-8,5 TSS mg/l BOD5 Mùa khô Mùa mƣa 5,5-9 7,2 7,3 30 50 14,7 39,5 mg/l 15 5,8 COD mg/l 15 30 13,8 13 NH4-N mg/l 0,2 0,5 0,12 0,03 Fe mg/l 1,5 0,57 0,5 As mg/l 0,02 0,05 0,003 0,005 Pb mg/l 0,02 0,05 0,009 0,015 Zn mg/l 1,5 0,03 0,02 10 Coliform MPN/100ml 5000 7500 5500 4400 101 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Vị trí: Sơng Đu, Thị trấn Giang, Huyện Phú Lƣơng, Tỉnh Thái Nguyên QCVN 08:2008/BTNMT A2 B1 TT Tên tiêu Đơn vị pH - 6-8,5 TSS mg/l BOD5 Mùa khô Mùa mƣa 5,5-9 6,7 6,5 30 50 16,1 40,0 mg/l 15 9,6 6,6 COD mg/l 15 30 14,7 15,6 NH4-N mg/l 0,2 0,5 0,03 0,06 Fe mg/l 1,5 0,51 1,00 As mg/l 0,02 0,05 0,009 0,010 Pb mg/l 0,02 0,05