Untitled Science & Technology Development, Vol 18, No M2 2015 Trang 42 Hiện trạng chất lượng cảnh quan, môi trường hồ Tịnh Tâm trong Kinh Thành Huế và một số giải pháp cải thiện Nguyễn Thị Cẩm Yến [.]
Science & Technology Development, Vol 18, No.M2-2015 Hiện trạng chất lượng cảnh quan, môi trường hồ Tịnh Tâm Kinh Thành Huế số giải pháp cải thiện Nguyễn Thị Cẩm Yến Trần Đặng Bảo Thuyên Nguyễn Đăng Hải Viện Tài nguyên Môi trường, Đại học Huế (Bài nhận ngày 12 tháng 01 năm 2015, nhận đăng ngày 15 tháng 09 năm 2015) TÓM TẮT Hồ Tịnh Tâm hồ lớn Kinh Thành Huế, điểm nhấn quan trọng quần thể di tích văn hóa lịch sử cố Huế UNESCO công nhận Tuy nhiên, hồ đối mặt với nhiều tác động tiêu cực như: tiếp nhận chất thải từ khu vực dân cư xung quanh dòng thải từ cống thải đổ vào, cạn hóa bùn cặn tích tụ lâu năm, phú dưỡng nước nghiêm trọng, xuống cấp cảnh quan lòng hồ lẫn bờ hồ đảo hồ,… Những tác động kéo dài nhiều năm, làm cho hồ Tịnh Tâm dần giá trị cảnh quan vốn có, đồng thời nảy sinh vấn đề môi trường hạn chế khả tiêu nước mùa mưa lũ, bốc mùi hơi, Trước tình hình đó, báo phản ánh trạng cảnh quan môi trường hồ cách tổng quan đề xuất số giải pháp cần thực nhằm loại bỏ tác nhân gây ô nhiễm, suy thoái cảnh quan hồ tái tạo hệ thủy sinh có lợi nâng cao khả làm nước hồ Từ khóa: Hồ Tịnh Tâm, cảnh quan mơi trường, giải pháp cải thiện MỞ ĐẦU Trong khu vực Kinh Thành Huế, tồn hệ thống thủy đạo tạo thành từ Kênh Ngự Hà dài khoảng km mạng lưới 40 hồ lớn nhỏ, đó, hồ Tịnh Tâm hồ lớn (hình 1) [6] Hồ Tịnh Tâm hình thành từ sơng cũ có tên sơng Kim Long, chảy ngang qua Kinh Thành Huế Đầu kỷ XIX, vua Gia Long cho đào đắp, nắn dịng chỉnh trị sơng Kim Long thành sơng Ngự Hà Trong q trình chỉnh trị, nhiều đoạn sơng Kim Long bị lấp, từ hình thành nên ao hồ nằm ven bờ Nam sông Ngự Hà có hồ Tịnh Tâm Trang 42 Hình Hồ Tịnh Tâm hệ thống cống liên thơng M: mẫu nước; B: mẫu bùn TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 18, SỐ M2- 2015 Năm 1838, vua Minh Mạng cho cải tạo hồ thành địa điểm ngắm cảnh thưởng ngoạn đổi tên hồ thành Hồ Tịnh Tâm hay gọi Bắc Hồ Hồ mở rộng với diện tích 10,5 chu vi 1400m Đo đạc, xác định đặc điểm hình thái, sinh thái, đặc điểm nguồn thải đổ vào Hồ Tịnh Tâm Theo số nghiên cứu trước từ năm 2007, 2010, 2011, 2012 tác giả Phan Xuân Thanh [4], Nguyễn Quang Hưng [2], Nguyễn Thị Cẩm Yến [5], hồ Tịnh Tâm có tượng nhiễm chất hữu cơ, dinh dưỡng mức cao Kết khảo sát năm 2010 Nguyễn Thị Cẩm Yến [5] cho thấy nước hồ tình trạng phú dưỡng với nồng độ trung bình qua đợt lấy mẫu tổng photpho 0,12 -0,43 mg/L tổng nitơ 1,21-1,45 mg/L Giá trị COD trung bình nước hồ từ 34,5 – 50,7 mg/L, đó, số thời điểm lấy mẫu giá trị COD vượt mức B2 QCVN 08:2008/BTNMT Kết khảo sát năm 2011- 2012 tác giả Nguyễn Quang Hưng [2] cho thấy nồng độ TN, TP, COD có dấu hiệu gia tăng, với nồng độ trung bình TN qua 02 đợt lấy mẫu dao động khoảng 1,97-2,07 mg/L, nồng độ trung bình TP 1,03 – 1,11 mg/L, COD 57- 65 mg/L 2.2 Phương pháp lấy mẫu nước, phân tích chất lượng nước Hiện tại, hồ Tịnh Tâm nơi tiếp nhận rác thải, nước thải người dân sống quanh hồ thuộc hai phường Thuận Lộc Thuận Thành, thành phố Huế Lượng rác thải nước thải ngày gia tăng theo phát triển kinh tế – xã hội, điều gây sức ép tải lên hồ nên cảnh quan môi trường hồ xuống cấp ngày nghiêm trọng Vì vậy, việc kịp thời thực biện pháp can thiệp, cải tạo phòng ngừa thích hợp để phục hồi trì chất lượng hồ Tịnh Tâm việc làm cần thiết cho quần thể di tích Cố Huế PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa Điều tra thu thập thông tin địa phương liên quan đến việc quản lý sử dụng hồ cho cho mục đích khác Thu thập tài liệu, số liệu liên quan đến Hồ Tịnh Tâm chủ đề bảo vệ phục hồi ao hồ nói chung Mẫu nước hồ lấy đợt năm Đợt vào đầu tháng 4, đợt vào mùa hè – tháng năm 2014 Vị trí lấy mẫu lựa chọn dựa tiêu chí độ sâu có tính đại diện cho nước hồ khu vực: gần điểm tiếp nhận nước thải (M1, M3), vùng hồ (M2, M4), vùng nước khỏi hồ (M5, M6) Mẫu sau lấy thông số đo nhanh trường bảo quản chai nhựa PE axit hóa Các chai mẫu bảo quản lạnh đưa phịng thí nghiệm để đo/phân tích Các thơng số chất lượng nước phân tích theo phương pháp tiêu chuẩn (các TCVN hay phương pháp SMWWE) 2.3 Phương pháp lấy mẫu trầm tích, phân tích chất lượng trầm tích Mẫu trầm tích hồ lấy theo hướng dẫn TCVN 6663 - 3:2000 - Chất lượng nước - Lấy mẫu Phần 13: Hướng dẫn lấy mẫu bùn nước, bùn nước thải bùn liên quan Vị trí lấy mẫu lựa chọn theo độ sâu hồ, gồm vị trí có độ sâu thấp từ 0,2-0,4m (B2, B4), vị trí có độ sâu trung bình 0,6m (B1, B5), vị trí có độ sâu lớn 0,8m (B3) Quy cách lấy mẫu: mẫu lấy gầu chuyên dụng, khối lượng mẫu khoảng 0,5kg Mẫu đựng túi ni lơng có nhãn phiếu ghi rõ: ký hiệu mẫu, nơi lấy mẫu, độ sâu lấy mẫu, ngày người lấy mẫu, yêu cầu phân tích Q trình bảo quản xử lý mẫu thực theo TCVN 6663 -15:2004 - Chất lượng nước - Lấy mẫu Hướng dẫn bảo quản xử lý mẫu bùn trầm tích Đồng thời đảm bảo chất Trang 43 Science & Technology Development, Vol 18, No.M2-2015 lượng, kiểm soát chất lượng (QA/QC) đáp ứng theo yêu cầu thông tư 10/2007/TT-BTNMT ngày 22/10/2007 hướng dẫn bảo đảm chất lượng kiểm soát chất lượng quan trắc mơi trường Các phương pháp phân tích chất lượng trầm tích sử dụng phương pháp tiêu chuẩn Việt Nam theo tiêu chuẩn quốc tế (SMWWE) 2.4 Phương pháp so sánh quy chuẩn môi trường Các mẫu nước sau phân tích thành phần chất ô nhiễm so sánh, đối chiếu với quy chuẩn môi trường quốc gia QCVN 08:2008/BTNMT để đánh giá chất lượng HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG CẢNH QUAN, MÔI TRƯỜNG HỒ TỊNH TÂM 3.1 Cảnh quan Hiện nay, hồ Tịnh Tâm đối mặt với vấn đề sau: - Hồ bị sạt lở nhiều nơi: Tình trạng sạt lở bờ hồ diễn nhiều năm nay, làm thu hẹp 7,3% diện tích hồ so với năm 2003 (năm 2003 diện tích hồ 107533 m2, đến năm 2012 diện tích hồ cịn 99690 m2) [2] Nguyên nhân khách quan bờ hồ bờ đất, lớp phủ thực vật không bền chặt, qua mùa lũ đất bị xốp bở, gây tình trạng sạt lở; xấm lấn thực vật mọc hoang từ cạn lan dần xuống tạo thành bãi cạn lòng hồ Nguyên nhân chủ quan: người dân lấn đất thải rác bừa bãi xuống khu vực bờ hồ - Hiện tượng bồi lắng: Lòng hồ bị cạn hóa tượng bồi lắng trầm tích qua nhiều năm Trầm tích mang đến từ dòng chảy gồm nước mưa chảy tràn, nước thải, nước mưa rơi trực tiếp nước mưa từ cống nước mưa đổ vào hồ Lượng trầm tích bồi lắng hồ chủ yếu tập trung vào mùa mưa lũ, thuộc trầm tích tự nhiên Ngược lại, mùa hè hồ chủ yếu tiếp nhận nước thải sinh hoạt mang theo loại chất rắn lơ Trang 44 lửng phát sinh từ hoạt động đời sống khu vực dân xung quanh Mùa mưa, thời gian xảy lũ, ngập úng thường kéo dài 1- ngày, có kéo dài 5-7 ngày, tạo điều kiện cho lắng đọng trầm tích diễn Độ sâu hồ giảm theo năm tháng, đến điểm sâu đạt khoảng 0,8m; có nơi cạn trơ đáy - Hiện tượng phú dưỡng: Nước hồ qua nhiều năm có màu xanh lục đậm; nơi gần cống thải đổ vào hồ, phần nước chuyển sang màu đen Sự phú dưỡng diễn thời gian dài thúc đẩy loại lục bình, cỏ dại phát triển nhanh sinh khối, chiếm nhiều diện tích mặt nước làm cho phần nước bên bị thiếu hụt ánh sáng, oxy Có thời gian lục bình phát triển mạnh bao phủ tồn diện tích mặt hồ (hình 2) Khi lượng sinh khối chết hồ tạo áp lực ô nhiễm hữu cơ, dinh dưỡng lớn từ phân hủy xác thối, làm cho thiếu hụt oxy nước hồ trầm trọng Đây lại tác nhân góp phần gây nên phóng thích photpho từ trầm tích đáy hồ, làm gia tăng tình trạng phú dưỡng Tình trạng phú dưỡng khơng gây suy giảm chất lượng nước mà cịn tạo mùi hơi, ảnh hưởng xấu đến mơi trường - Ơ nhiễm mơi trường: Rác thải người dân chủ yếu rác thải sinh hoạt (bao nilong, rác thải hữu cơ,… ) làm tắc cống dẫn nước vào-ra hồ ảnh hưởng xấu đến cảnh quan Nước thải sinh hoạt người dân xung quanh thải vào hồ tất chưa qua xử lý Các cống nước thải đổ vào hồ bị ùn tắc rác thải loại sinh khối thực vật mọc hoang tạo thành bãi sình lầy ô nhiễm tạo mùi hôi, gây cảnh quan nghiêm trọng - Xuống cấp cơng trình cảnh quan hồ: Trong hồ có ba hịn đảo là: Bồng Lai, Phương Trượng Doanh Châu hoang tàn Đảo Bồng lai nằm hồ Tịnh Tâm phía Nam Hiện cơng trình kiến trúc cổ xưa đảo cịn lại dấu vết móng, thay vào ngơi đình bát giát nhỏ xây dựng lên để làm kỷ niệm Tuy nhiên ghép nối cũ làm cho TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 18, SỐ M2- 2015 cảnh quan đảo Bồng Lai khơng cịn vẻ hài hịa ban đầu Hiện tại, đảo cho người dân thuê mặt mở dịch vụ cà phê, giải khát Đảo Phương Trượng nằm phía Bắc hồ, đối diện với đảo Bồng Lai qua đê Kim Oanh Đảo có hình chữ nhật, đảo khơng cịn cơng trình gì, cịn lại hệ thống kè đá xung quanh dấu tích bậc cấp từ đảo xuống mép nước Đảo Doanh Châu nằm góc Tây Nam hồ, có hình dáng hịn non Hiện đảo gần bỏ hoang, bao phủ màu xanh cối khơng cịn thấy dáng dấp chi tiết giả sơn Hình Mặt hồ Tịnh Tâm bao phủ lục bình (tháng 11/2014) 3.2 Chất lượng môi trường 3.2.1 Chất lượng nước Để đánh giá trạng chất lượng nước hồ Tịnh Tâm, mẫu nước hồ lấy vào đợt đầu mùa hè (tháng 4) mùa hè (tháng 6) Mỗi đợt lấy mẫu, gồm mẫu hồ phía Nam (M1,M2), mẫu hồ phía Bắc (M3,M4) – (Mơ tả vị trí lấy mẫu xem hình 1) Ngồi ra, đợt cịn lấy thêm 02 mẫu M5, M6 hồ để kiểm tra chất lượng nước khỏi hồ Một vài thông số đo trường nhiệt độ, pH, DO, độ đục; thông số chất rắn lơ lửng (TSS), BOD5 COD, TP, TN, Fe, Tổng Coliform xác định phịng thí nghiệm phương pháp phân tích theo TCVN tương ứng theo phương pháp tiêu chuẩn phân tích Hoa Kỳ [8] Kết phân tích chất lượng nước hồ trình bày thơng qua biểu đồ bên dưới: Trang 45 Science & Technology Development, Vol 18, No.M2-2015 Đợt Đợt QCVN A2 QCVN A2 10 Đợt Nồng độ oxi hòa tan Đợt Giá trị pH QCVN B1 QCVN A2 6 mg/L 4 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M1 M2 Ký hiệu mẫu M6 Nhu cầu oxi sinh hóa (BOD5) Đợt QCVN A2 60 50 Đợt QCVN B1 50 40 40 30 Đợt QCVN A2 mg/L mg/L M5 Hình 3b Nồng độ oxi hòa tan nước hồ Đợt Tổng chất rắn lơ lửng 30 20 QCVN B1 20 10 10 0 M1 M2 M3 M4 M5 M1 M6 M2 M3 M4 M5 M6 Ký hiệu mẫu Ký hiệu mẫu Hình 3c Tổng chất rắn lơ lửng nước hồ Hình 3d Nhu cầu oxi sinh hóa nước hồ Tổng Nitơ Nhu cầu oxi hóa học (COD) 120 10 Đợt Đợt Đợt 100 Đợt QCVN A2 QCVN B1 60 mg/L 80 mg/L M4 Ký hiệu mẫu Hình 3a Giá trị pH nước hồ 40 20 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M1 M2 M3 M4 M5 M6 Ký hiệu mẫu Ký hiệu mẫu Hình 3e Nhu cầu oxi hóa học nước hồ Hình 3f Tổng nitơ nước hồ Tổng Photpho Coliform Đợt 2,0 QCVN B1: 7500 mg/L 1,00E+6 Đợt 2,5 QCVN A2: 5000 2,00E+6 Đợt 3,0 Đợt 3,00E+6 MPN/100mL M3 1,5 1,0 0,5 0,0 0,00E+0 M1 M2 M3 M4 M5 M6 Ký hiệu mẫu Hình 3g Giá trị Coliform nước hồ Trang 46 M1 M2 M3 M4 Ký hiệu mẫu M5 Hình 3h Tổng photpho nước hồ M6 TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 18, SỐ M2- 2015 Ghi chú: QCVN 08:2008/BTNMT quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước mặt A2 - Dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt phải áp dụng cơng nghệ xử lý phù hợp; bảo tồn động thực vật thủy sinh, mục đích sử dụng loại B1 B2 B1 - Dùng cho mục đích tưới tiêu thủy lợi mục đích sử dụng khác có yêu cầu chất lượng nước tương tự mục đích sử dụng loại B2 Giá trị pH: Kết phân tích cho thấy pH thải nhiễm cao (như vị trí M1) ảnh hưởng rác thải nước thải sinh hoạt nước hồ đợt cao so với đợt chênh lệch không lớn Giá trị pH đo tất Tổng nitơ tổng photpho nước hồ vị trí lấy mẫu nằm giới hạn cho phép cao, cao nhiều so với mức 0,1 mg/L Theo mức A2 (QCVN 08:2008/BTNMT), phù hợp cho WetZel (1975), nồng độ TP >0,1 mg/L thủy hoạt động sống động – thực vật thủy sinh vực phú dưỡng Theo Viện chất lượng nước Đan Nồng độ oxi hòa tan: Nồng độ oxi hòa tan nước hồ đợt thấp so với đợt Hầu hết kết lần đo cho thấy nồng độ oxi hòa tan nước đáp ứng mức B1 (QCVN 08:2008/BTNMT) Trong đó, có vị trí M4, M5 M6 đợt có nồng độ oxi hịa tan đáp ứng mức A2 (QCVN 08:2008/BTNMT) Như vậy, nồng độ oxi nước hồ thấp yêu cầu cần thiết bảo tồn động-thực vật thủy sinh Tổng chất rắn lơ lửng (TSS): Nhìn chung, giá trị TSS đo đợt cao so với đợt vị trí M1, M2, M3 đợt vượt giới hạn cho phép mức A2 (TCVN 08:2008/BTNMT) cao vị trí M1 Tuy nhiên, tất vị trí lấy mẫu có tổng chất rắn lơ lửng đáp ứng mức B1 Nhu cầu oxi sinh hóa (BOD5): So với đợt 1, nhu cầu oxi sinh hóa nước hồ Tịnh Tâm đợt thấp Tuy vậy, hầu hết vị trí giá trị BOD5 đo vượt giới hạn cho phép mức B1 (QCVN 08:2008/BTNMT) ngoại trừ vị trí M3 (đợt 2), M5 M6 vượt mức A2 Như vậy, nước hồ Tịnh Tâm bị ô nhiễm hữu Nhu cầu oxi hóa học (COD): Cũng giá trị BOD5, giá trị COD hồ Tịnh Tâm cao vượt mức B1 hầu hết vị trí khảo sát, ngoại trừ vị trí M3 (đợt 2), M5 M6 vượt mức A2 Đợt giá trị COD đo cao đợt 2, cao vị trí M1 (vượt giới hạn mức B1 3,5 lần Như vậy, nước hồ bị ô nhiễm hữu vị trí gần cống Mạch, nguồn nước bị phú dưỡng có nồng độ TP > 0,15 mg/L, TN > 0,1 mg/L Vì vậy, với kết đo kết luận nước hồ Tịnh Tâm bị phú dưỡng nghiêm trọng Tổng Coliform: Nồng độ Coliform nước hồ Tịnh Tâm cao tất vị trí khảo sát, cao giới hạn cho phép mức B1 từ 200 đến 333 lần Chênh lệch hai đợt lấy mẫu không lớn chênh lệch vị trí lấy mẫu khác lớn Kết luận: - Các thông số chất lượng nước hồ chênh lệch đáng kể vị trí lấy mẫu, thơng số chất hữu BOD5, COD; chất rắn lơ lửng TSS, tổng Photpho tổng Coliform hồ phía Nam cao hồ phía Bắc, cho thấy tình trạng lưu thơng nước hồ có tượng nhiễm cục số vị trí gần cống thải - Nước khỏi hồ (M5 M6) có chất lượng tốt so với vị trí khảo sát hồ Tuy nhiên so với chất lượng nước hồ khơng có cải thiện đáng kể Điều cho thấy khả tự làm hồ thấp hay tải lượng thải - Nước hồ mùa hè (đợt 2) nhiễm đầu mùa hè (đợt 1) xuất phát từ số nguyên nhân như: mùa hè xuất nhiều mưa thời điểm đầu mùa hè, nguồn nước mưa bổ cập làm nước hồ pha loãng giảm nồng độ chất nhiễm Trong đó, Trang 47 Science & Technology Development, Vol 18, No.M2-2015 mưa làm xáo trộn nước làm gia tăng nồng độ oxy hòa tan chất rắn lơ lửng hồ Bên cạnh đó, nước hồ mùa hè tốt đầu mùa hè xuất phát từ nguyên nhân liên quan đến lượng xạ mặt trời Giai đoạn tháng 4/2014, lượng xạ mặt trời lớn thúc đẩy mạnh tượng phì dưỡng, bùng nổ tảo làm cho nước hồ ô nhiễm cao thông số hữu dinh dưỡng 3.2.2 Chất lượng trầm tích Để đánh giá chất lượng trầm tích hồ Tịnh Tâm, tiến hành lấy mẫu 05 vị trí 02 đợt: đợt ngày 03/4/2014 đợt vào ngày 12/6/2014 Các vị trí lấy mẫu trầm tích hồ Tịnh Tâm trình bày hình Mẫu phân tích theo TCVN tương ứng theo phương pháp tiêu chuẩn phân tích Hoa Kỳ Kết phân tích trầm tích cho thấy: - Giá trị pH trầm tích hồ Tịnh Tâm dao động khoảng 6,0 đến 6,2 biến động vị trí khảo sát Giá trị pH thu cho thấy trầm tích hồ có hàm lượng chất hữu cao nên có phân hủy giải phóng ion có tính axit - Hàm lượng cacbon hữu (OC) dao động mức cao từ 11,8 – 15,1 % chất hữu (OM) từ 26,5 -34,4%, hoàn toàn phù hợp với giá trị pH thấp, đồng thời hồ phía Bắc cao hồ phía Nam - Tổng nitơ tổng photpho trầm tích cao, dao động khoảng 0,41 – 0,59 % (đối với tổng Nitơ) 0,08 – 0,22 % (đối với tổng photpho) Với hàm lượng chất dinh dưỡng cao nay, hiên tượng phú dưỡng nước hồ có đóng góp phần từ q trình phân hủy trầm tích MỘT SỐ BIỆN PHÁP CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG CẢNH QUAN, MÔI TRƯỜNG HỒ TỊNH TÂM 4.1 Giải tác nhân gây nhiễm bên ngồi hồ Trang 48 4.1.1 Thu gom xử lý chuyển hướng nước thải Thu gom xử lý nước thải Phương án đề xuất lắp đặt đường cống thu gom riêng nước thải dẫn đến trạm xử lý Đường cống thu gom đặt dọc theo đường bờ phía Nam, Tây Bắc hồ - nơi có cống thải đổ vào nước thải từ khu dân cư Cống thu gom nước thải dẫn đến trạm xử lý tập trung đặt góc Tây Nam hồ Loại cống sử dụng cống thu gom riêng nước thải nước chảy tràn,có bố trí giếng tách dòng để tách riêng nước mưa: nước thải dẫn tự chảy đến trạm xử lý, nước mưa tách riêng chảy thẳng vào hồ Căn vào lượng nước thải bình quân đo từ cống đổ vào hồ mùa khô (chủ yếu nước thải sinh hoạt), cơng suất trạm xử lý khoảng 150 m3/ngđ Có thể áp dụng phương pháp xử lý học, sinh học hóa học để xử lý nước thải cụm bể liên hoàn, với sơ đồ dây chuyền cơng nghệ hình Dây chuyền cơng nghệ xử lý chất hữu phần chất dinh dưỡng nước thải Phương pháp xử lý sinh học thiếu khí hiếu khí liên hồn giúp loại bỏ phần nitơ thơng qua q trình nitrat hóa khử nitrat đồng thời loại bỏ phốt thơng qua tích lũy tế bào vi sinh Nước thải đầu dây chuyền xử lý đạt mức B QCVN 14:2008/BTNMT nước thải sinh hoạt Phương án có ưu điểm như: - Nước thải thu gom riêng xử lý tốt hơn, loại bỏ phần lớn chất hữu cơ, phần chất dinh dưỡng, đảm bảo an toàn cho nước hồ tiếp nhận nước thải sau xử lý - Đảm bảo vệ sinh môi trường - Tạo điều kiện bổ cập nguồn nước vào hồ Mặt khác, phương án tồn nhược điểm như: TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 18, SỐ M2- 2015 - Chi phí đầu tư lớn, gồm chi phí cống thu gom, chi phí xây dựng, vận hành bảo dưỡng trạm xử lý (chi phí xây dựng thiết bị ước tính: 1- 1,2 tỷ đồng; chi phí vận hành khoảng 500.000 đồng/ngày)[7] Ngồi cịn phát sinh thêm số chi phí giải phóng mặt bằng, đền bù giải tỏa, - Tiêu tốn diện tích xây dựng trạm,nhân công vận hành, điện năng, - Dễ rơi vào tình trạng lãng phí vốn đầu tư trạm xử lý khơng trì hoạt động, hoạt động khơng tốt bị hư hỏng, tải, - Việc xây dựng trạm xử lý nước thải bên cạnh hồ Tịnh Tâm làm vẻ tự nhiên, thơ mộng hồ tiếng ồn, mùi chất thải phát sinh từ việc xử lý nước thải Hình Sơ đồ thu gom xử lý nước thải vào hồ Tịnh Tâm Xử lý nước thải đất ướt nhân tạo (Wetland) Với phương án này, tiến hành tách riêng nước thải từ cống thoát nước chung để xử lý mơ hình đất ướt trồng chuối hoa Sau xử lý mơ hình đất ướt, nước thải tự chảy vào hồ Cây chuối hoa (tên khoa học cannan geniralis bail) loại bụi có hoa (màu đỏ vàng xen đỏ) mọc thành chùm gồm nhiều hoa to xếp sát nhau, phù hợp với mơ hình đất ướt Các chuối hoa ni nước thải từ cống cho hoa, sinh chồi non nhiều Kết nghiên cứu Lê Văn Sơn cộng [3] cho thấy, mơ hình cho hiệu xử lý nước thải sinh hoạt tốt, với hiệu suất loại bỏ chất rắn lơ lửng SS từ 88 – 91%, chất hữu COD từ 7882%, loại bỏ amoni từ 51 – 72%, loại bỏ photphat từ 96-98% Từ kết nghiên cứu cho thấy: để xử lý nước thải mơ hình đất ướt trồng chuối hoa trung bình 1m3 nước thải cần diện tích bố trí khoảng 22-25 m2 Do đó, với lượng nước thải sinh hoạt cần xử lý hồ Tịnh Tâm khoảng 150m3/ngày địi hỏi diện tích đất lớn (khoảng 3500 – 3750 m2) Trang 49 Science & Technology Development, Vol 18, No.M2-2015 Để áp dụng mơ hình này, tiến hành lắp đặt giếng tách nước thải từ cống thoát nước chung (CV2-CV5) dẫn theo đường ống thu gom riêng tập trung vào bể chứa nước thải Từ bể chứa, nước thải bơm lên bể phân phối đặt cao, từ bể phân phối, nước thải tự chảy vào mơ hình đất ướt Phương án thu gom xử lý nước thải mô hình đất ướt khu vực hồ Tịnh Tâm có ưu nhược điểm sau: Ưu điểm - Giải pháp thân thiện với môi trường, hiệu xử lý tốt Nước thải sau xử lý đáp ứng QCVN 14:2008/BTNMT mức B điều kiện xả thải nước thải sinh hoạt - Chi phí đầu tư thấp, bao gồm chi phí xây dựng bể chứa phân phối, giếng tách dịng, khn trồng chuối hoa Hạn chế - Yêu cầu phải có nhân thường xuyên theo dõi, chăm sóc thực vật thủy sinh, thu hoạch sinh khối, vận hành hàng ngày việc điều tiết nước chảy vào mô hình, định kỳ nạo vét bùn cặn tích tụ bể chứa, vận hành, bão dưỡng máy bơm nước, Nếu khơng bể chứa rơi vào tình trạng trở thành bể chứa sình lầy, nơi tập trung bùn cặn rác thải, bị hư hại gây lãng phí vốn đầu tư làm cảnh quan hồ Tịnh Tâm Các thiết bị phụ trợ máy bơm, đường ống phân phối nước cần theo dõi thường xuyên để đảm bảo hoạt động tốt không bị hư hỏng tác động bên - Khi xảy lũ lụt, hệ thống tác dụng, bể chứa bể mơ hình bị hư hại tác động dịng nước, bị lắng cặn, sinh khối thực vật xử lý bị chết bị trơi, làm hư hại mơ hình Chuyển hướng nước thải Phương án đề xuất thu gom riêng nước thải đường cống nước đặt bên ngồi lịng hồ, dọc theo bờ hồ Bắc,Tây, Nam dẫn sông Ngự Hà Các dòng chảy chuyển hướng Trang 50 gồm nước thải nước chảy tràn từ khu vực dân cư quanh bờ hồ, nước thải từ cống thải đổ vào hồ Đây hệ thống cống tách riêng nước thải nước mưa cách bố trí giếng tách nước mưa nơi giao cống thu nước thải cống thoát nước chung Ưu điểm hạn chế giải pháp: Ưu điểm - Thu gom, loại trừ phần lớn nguồn ô nhiễm từ nước thải đổ vào hồ Tịnh Tâm - Cải thiện vệ sinh môi trường mỹ quan xung quanh bờ hồ Hạn chế - Các chất ô nhiễm nước thải không xử lý, chuyển điểm tiếp nhận từ hồ Tịnh Tâm sông Ngự Hà - Là biện pháp can thiệp bên ngồi hồ, khơng có tác dụng nguồn gây ô nhiễm bên hồ - Mất phần nước bổ cập cho hồ chuyển hướng tiếp nhận nước nơi khác - Tốn chi phí đầu tư: gồm chi phí đầu tư lắp đặt đường cống thu gom dọc theo bờ hồ, giếng tách dòng, hố ga thu nước chảy tràn chi phí lắp đặt đường cống dọc theo đường Đinh Tiên Hồng dẫn nước sơng Ngự Hà Tổng chi phí ước tính khoảng 700 triệu đồng 4.1.2 Cải tạo bờ hồ Để giải ngăn chặn tái diễn tình trạng sạt lở bờ, bồi lấp, lấn chiếm diện tích lịng hồ tình trạng thải rác bừa bãi xuống lòng hồ, cần phải thực việc cải tạo bờ hồ Với đặc thù riêng kiến trúc cảnh quan tính chất di sản văn hóa lịch sử, việc cải tạo bờ hồ Tịnh Tâm cần ý khôi phục cảnh quan nguyên thủy hồ Tồn khn viên hồ xưa bao hệ thống bờ thành gạch cao đầu người để ngăn cách với bên ngồi Do đó, giải pháp đề xuất xây dựng lại hệ thống tường đặc gạch bao quanh chu vi hồ với chiều cao 1,4m TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 18, SỐ M2- 2015 Bên cạnh đó, cần gia cố thêm mái nghiêng bờ hồ giải pháp trồng số loại hoa cỏ để giữ đất tạo vẻ đẹp tự nhiên cho bờ hồ, chân bờ hồ thêm số đá sông đá hộc để giảm sạt lở hạn chế thực vật mọc xâm lấn vào lòng hồ 4.1.3 Xử lý, loại bỏ tác nhân gây nhiễm bên lịng hồ Các tác nhân gây nhiễm bên lịng hồ bao gồm: bùn bẩn tích tụ lâu năm đáy hồ, tập trung khối lượng lớn sinh khối thủy sinh, ùn tắc dịng chảy, lưu thơng nước suy giảm khả làm hồ Xử lý bùn đáy Lượng bùn tích tụ đáy lâu năm dẫn đến nhiều tác động tiêu cực như: giảm đáng kể độ sâu chứa nước hồ, ô nhiễm từ trình phóng thích chất bẩn từ bùn trở lại nước (đặc biệt photpho gây thêm áp lực phú dưỡng nước hồ), làm nước thối, bẩn dễ sinh tình trạng thiếu oxy, pH thấp sinh khí độc có hại cho tơm cá, hạn chế khống hóa chất hữu cơ, hấp thụ nhiều ion, Do đó, lượng bùn cần xử lý để giảm tác động tiêu cực chất lượng nước thủy sinh vật hồ Có thể xử lý bùn giải pháp khác như: - Giải pháp : Rút nước phơi đáy hồ - Giải pháp : Nạo vét bùn đáy hồ đưa xử lý nơi khác - Giải pháp : Áp dụng chế phẩm vi sinh phân hủy bùn nước Tuy nhiên, hồ Tịnh Tâm, lượng bùn tích tụ lớn, đặc biệt phần hồ phía Nam, cịn bãi cạn Vì vậy, giải pháp dùng chế phẩm vi sinh không đạt tiêu chí kinh tế, địi hỏi lượng lớn chế phẩm vi sinh Trong đó, hiệu phân hủy bùn chế phẩm vi sinh phụ thuộc nhiều vào đặc điểm bùn đáy hồ, điều kiện thích nghi vi sinh vật, khơng loại trừ phần lớn bùn hồ Tịnh Tâm Giải pháp nạo vét bùn áp dụng phần hồ phía Nam Giải pháp trực tiếp loại bỏ khối lượng lớn bùn đáy ô nhiễm khỏi hồ, nhanh chóng thiết lập độ sâu cần thiết hồ loại bỏ phần lớn chất ô gây ô nhiễm nước từ bùn đáy Giải pháp rút nước phơi đáy hồ thực chất phương pháp phân hủy bùn chỗ dựa vào hệ vi sinh có sẵn nước bùn đáy Rút nước tạo điều kiện cho đáy hồ tiếp xúc với lượng xạ mặt trời lượng oxy khí nhiều hơn, giúp bùn co rút giảm độ ẩm khống hóa chất nhiễm Giải pháp rẻ tiền, dễ thực lại mang lại hiệu cải thiện chất lượng nước tốt khoảng thời gian 5- 10 năm (như trường hợp hồ Lake Kraenepoel Bỉ [10], hay hồ Lake Trafford Mỹ) Giải pháp áp dụng phần hồ Tịnh Tâm phía Bắc độ sâu nước lịng hồ phía Bắc đồng lớn hồ phía Nam (độ sâu trung bình phần hồ phía Nam 0,41m, phần hồ phía Bắc 0,55m); chất lượng nước hồ phía Bắc tốt hồ phía Nam, hồ phía Bắc nhận thải lượng trực tiếp hồ phía Nam 4.1.4 Cải thiện chất lượng nước biện pháp thủy sinh Giải pháp can thiệp sinh học Theo nghiên cứu nước vùng ơn đới, tình trạng dinh dưỡng nước hồ kiểm sốt giải pháp can thiệp chuỗi thức ăn hệ thủy sinh hồ [9] Sự sụt giảm tỷ lệ động vật phù du thực vật phù du tạo nguy phú dưỡng nước hồ Từ đó, giải pháp nhà khoa học đưa : loại bỏ khỏi hồ 75- 80% loại cá ăn phiêu sinh vật phù du sinh vật đáy thời kỳ kéo dài 1- năm nhằm cân chuỗi thức ăn, tránh nguy phú dưỡng nước dư thừa sinh khối thực vật phù du Sau thực xử lý bùn đáy hồ giải pháp nạo vét loại bỏ bùn rút nước phơi đáy hồ giúp bùn khống hóa co rút, độ sâu nước Trang 51 Science & Technology Development, Vol 18, No.M2-2015 hồ tăng lên Trong hồ Tịnh Tâm phát triển loại cá chủ yếu ăn thực vật phù du phân bố tầng tầng Hạn chế loài cá ưa sống đáy hồ loài cá ăn động vật phiêu sinh cá chép Cụ thể nên phát triển số loài cá cá mè trắng, cá trắm cỏ, Hấp thụ chất ô nhiễm thực vật thủy sinh Kết hợp trồng loại thực vật thủy sinh bám rễ vào bùn (sen, súng, thủy trúc, bồ bồ) để hấp thụ bớt chất dinh dưỡng bùn thực vật rau muống để hấp thụ chất dinh dưỡng nước Các loại sen, súng, thủy trúc, bồ bồ lồi có hoa, góp phần làm đẹp thêm cảnh quan hồ Cần trọng phát triển Sen lồi hoa gắn liền với địa danh hồ Tịnh Tâm Mặt khác, trồng rau muống thành bè thủy sinh giúp loại bỏ số chất dinh dưỡng nước hồ, góp phần tạo thu nhập nguồn cung cấp rau xanh cho người dân địa phương đồng thời đảm bảo cảnh quan hồ Tốc độ loại N, P thông qua thu hoạch rau muống tương ứng 0,53 g/m2.ngày 0,053 g/m2.ngày [1] Nếu trồng rau muống phạm vi 5m từ bờ trở diện tích rau muống tương ứng khoảng 4000 - 5000 m2 khả loại trừ N, P tương ứng 4,7 kg/ngày 0,47 kg/ngày Kiểm soát mật độ thu hoạch sinh khối Sinh khối hồ cần kiểm soát mật độ thu hoạch kịp thời tuân theo chu kỳ sinh trưởng phát triển lồi để tránh tình trạng sinh khối chết gây ô nhiễm nước hồ Chẳng hạn, mật độ nuôi cá thông thường từ 1,5- con/m2; mật độ trồng sen 2m x 2m/cây; mật độ trồng rau muống biến động từ 20.000 - 150.000 chồi/1000 m2, Với số loài phát triển bùng nổ nhanh số lượng lục bình, tảo cần phải có kế hoạch loại bỏ thường xuyên Sự phát triển nhanh số lượng loại bèo lục bình thường gây nhiều ảnh hưởng tiêu cực: - Ngăn chặn ánh sáng mặt trời rọi xuống bên Trang 52 mặt nước, điều làm ảnh hưởng đến sinh vật thủy sinh sống bên cần ánh sáng - Tiêu thụ mạnh nguồn oxy nước, làm thiếu hụt nguồn dưỡng khí cho sinh vật khác - Hút nước khiến hồ khô cạn, 90% cấu tạo lục bình nước Lục bình, cỏ dại tiến hành loại bỏ phương pháp thủ công: huy động thuyền nhỏ vớt sinh khối rong bèo, lục bình trơi khỏi hồ Xác sinh khối sử dụng cho mục đích ủ phân, làm thức ăn cho lợn, làm giấy,… Ưu điểm phương án: - Loại bỏ sinh khối thực vật cỡ lớn lục bình, rong, bèo Có thể sử dụng sức người thay cho máy móc, tốn kinh phí ; - Góp phần làm đẹp cảnh quan hồ ; - Giúp lưu thơng dịng chảy tăng cường ánh sáng cho tầng nước bên dưới, loại bỏ xác chết thực vật góp phần giảm tải lượng hữu dinh dưỡng nước hồ Nhược điểm phương án : - Vớt sinh khối thủ công không loại bỏ sinh khối tảo; - Lục bình rong bèo đóng vai trị định làm nước chúng hấp thụ chất dinh dưỡng, rễ chúng nơi dính bám loại vi khuẩn phân hủy chất ô nhiễm nước Việc loại bỏ sinh khối sống làm ‘bộ máy’ làm nước - Lục bình sinh sản nhanh, từ cá thể sản sinh 1000 cá thể vòng tháng (Trần Ngọc Nam, 2009), phải tốn nhiều cơng thu gom xử lý lục bình KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Hồ Tịnh Tâm khơng cịn danh lam thắng cảnh xứng tầm quốc gia giới công nhận Hiện trạng xuống cấp nghiêm trọng cảnh quan môi trường hồ mức báo động Nước hồ bị phú dưỡng nặng ô nhiễm rõ rệt đối TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 18, SỐ M2- 2015 với thông số hữu cơ, dinh dưỡng, Coliform, Tình trạng cạn hóa lịng hồ, sạt lở bờ, tiếp nhận loại rác thải, nước thải cách thiếu kiểm soát thời gian dài biến hồ thành bãi sình lầy, cỏ dại lục bình bao phủ hầu hết diện tích mặt nước,…Để cải thiện phục hồi cảnh quan môi trường hồ Tịnh Tâm, cần kịp thời thực biện pháp loại bỏ tác nhân gây nhiễm bên ngồi hồ: rác thải, nước thải từ khu vực dân cư; kết hợp biện pháp kiểm sốt nhiễm phát sinh từ bên lịng hồ từ trầm tích tích tụ lâu năm, xác sinh khối lục bình, tảo,… trường cảnh quan hồ Tịnh Tâm thực hóa, quan quản lý quyền thành phố cần nhanh chóng tiến hành lập kế hoạch cải tạo hồ huy động, phân bổ nguồn kinh phí thích hợp Lời cảm ơn: Đề tài thực kinh phí tài trợ từ Chương trình Hỗ trợ tài trẻ “Vì An Ninh Tài Nguyên Nước” Công ty TNHH Nhà Máy Bia Việt Nam Để giải pháp cải thiện phục hồi môi Status of landscape and environment of Tinh Tam lake inside Hue citadel and proposal of restoration solutions Nguyen Thi Cam Yen Tran Dang Bao Thuyen Nguyen Dang Hai Institute of Resources and Environment – Hue University ABSTRACT Tinh Tam Lake is the largest lake inside result, Tinh Tam lake has lost inherent Hue Citadel and also an important landmark landscape values and many environmental in historical and cutural relics of Hue ancient issues have appeared such as decreasing capital recognized by UNESCO However, flow and drainage ability in flood season, now the lake is facing many negative impacts smelling bad, etc With these challenges, the such as receiving wastes of surrounding paper reflected the current state of the lake in residential areas and wastewater from an overview and proposed necessary sewages, becoming heavily shallow caused solutions aiming to eliminate the causes of by sludge accumulation of so many years, polution and landscape degradation of the changing into hypereutrophic status, lake and to reestablish useful aquatic system degradation of landscape in the lake and in for improvement of purification ability of the lake islands of the lake, etc These negative impacts have lasted for many years As a Key words: Tinh Tam lake, landscape, environment, restoration solutions Trang 53 Science & Technology Development, Vol 18, No.M2-2015 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [1] Nguyễn Văn Hợp, Hoàng Thái Long, Phạm Khắc Liệu, Đánh giá tải lượng chất thải đổ vào hồ khả loại trừ chất dinh dưỡng (N P) hồ Kinh Thành Huế Thông tin khoa học Trường Đại học Khoa học- Đại học Huế, (tập 1) Số 11, (1999), 134-139 [2] [2] Nguyễn Quang Hưng, Nghiên cứu thiết kế chương trình quan trắc mơi trường nước sơng, hồ khu vực Kinh Thành Huế, Báo cáo tổng kết đề tài khoa học công nghệ cấp sở, Viện Tài nguyên Môi trường, Đại học Huế, 2013 [3] [3] Lê Văn Sơn, Phan Thị Kim Ngà, Phạm Phú Lâm, Trịnh Vũ Long (2010) Đề tài “Nghiên cứu kiểm sốt nhiễm nguồn nước hồ cơng viên 29-3 (Đà Nẵng) mơ hình đất ướt” http://maylocnuocnewlife.com/bien-nuocban-thanh-nuoc-sach-that-don-gian1361.html [4] [4] Phan Xuân Thanh, Đánh giá trạng hệ thống ao hồ thành nội Huế, Khóa luận Tốt nghiệp Cử nhân Khoa học Môi trường, Trường Đại học Khoa Học, Đại học Huế, 2007 [5] [5] Nguyễn Thị Cẩm Yến, Đánh giá tình trạng dinh dưỡng đề xuất giải pháp kiểm soát phú dưỡng nước hồ Kinh Thành Huế, Luận văn Thạc Sĩ Khoa học Môi trường Bảo vệ Môi trường, Trường Đại học Khoa Học, Huế, 2010 Trang 54 [6] [6] Nguyễn Thị Cẩm Yến, Phạm Khắc Liệu Đánh giá tình trạng dinh dưỡng nước số hồ Kinh Thành huế qua số dinh dưỡng Tạp chí Khoa học, Đại học Huế, (tập 75B), Số 6, (2012), 267 – 275 [7] [7] Nguyễn Thị Cẩm Yến & nnk Báo cáo tổng kết đề tài “Nghiên cứu đề xuất giải pháp cải tạo chất lượng môi trường hồ Tịnh Tâm Kinh Thành Huế” Công ty TNHH Nhà máy Bia Việt Nam (VBL) – Chương trình hỗ trợ tài trẻ “Vì An ninh Tài nguyên Nước” (2015) [8] [8] APHA, AWWA, WEF (1999), Standard methods for the examination of water and wastewater, 20th edition, Washington DC, USA [9] [9] Erik Jeppesen, Martin Søndergaard, Nestor Mazzeo, Mariana Meerhoff, Christina C Branco, Vera Huszar and Flavio Scasso.Lake restoration and biomanipulation in temperate lakes: relevance for subtropical an tropical lakes [10] [10] Jeroen Van Wichelen, Steven Declerck, Koenraad Muylaert, Ivan Hoste, Vanessa Geenens, Jochen Vandekerkhove, Erik Michels, Niels De Pauw, Maurice Hoffmann, Luc De Messster, Wim Vyverman, The importance of drawdown and sediment removal for the restoration of the eutrophied shallow Lake Kraenepoel (Belgium), Hydrobiologia (2007) 584:291-303 ... tích thành phần chất ô nhiễm so sánh, đối chiếu với quy chuẩn môi trường quốc gia QCVN 08:2008/BTNMT để đánh giá chất lượng HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG CẢNH QUAN, MÔI TRƯỜNG HỒ TỊNH TÂM 3.1 Cảnh quan Hiện. .. nước,…Để cải thiện phục hồi cảnh quan môi trường hồ Tịnh Tâm, cần kịp thời thực biện pháp loại bỏ tác nhân gây nhiễm bên ngồi hồ: rác thải, nước thải từ khu vực dân cư; kết hợp biện pháp kiểm sốt... việc cải tạo bờ hồ Tịnh Tâm cần ý khôi phục cảnh quan ngun thủy hồ Tồn khn viên hồ xưa bao hệ thống bờ thành gạch cao đầu người để ngăn cách với bên ngồi Do đó, giải pháp đề xuất xây dựng lại