Ứng dụng mô hình toán đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải sức chịu tải sông cầu tỉnh thái nguyên

TỔNGQUAN

Tổng quannghiêncứu

1.1.1 Tổng quan các nghiên cứu trên thếgiới

Trong lĩnh vực nghiên cứu đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải, sức chịu tải đã có nhiều công trình nghiên cứu được tiến hành trên thế giới cũng như ở Việt Nam Sau đây là một số công trình nghiên cứu điển hình. ÁpdụngmôhìnhEnvironmentalFluidDynamicsCodeởsôngGallinas,Mexicođểđánhgiá sứcchịutảisông phụcvụ bảo vệchất lượngnước doVillota- Lospezthựchiện năm 2021.Dự ánthực hiệnvới mụctiêu đánhgiá sứcchịu tảicủasông Gallinas,Mexicochống lại nướcxảthải nông nghiệpvàcông nghiệp từ trồng trọtvàchếbiến míađường Bằngmôhình Environmental Fluid Dynamics Code phiênbản8.4, nghiêncứu tậptrungmôphỏng nồngđộcủamột sốchấtônhiễm,chủ yếunhư phốt phát, nitratvà oxy hòatan,cónguồngốctừ công nghiệp nuôi trồng míadưới cáckịchbản giảthuyết khác nhauđểxácđịnhsứcchịutảicủasông.Kếtquảchỉrarằng,lượngônhiễmphốtphátmạnhmẽ hơntrongmùamưa và nồngđộvượtquáchỉ tiêuantoànchonước sinh hoạt.Oxy hòa tan thểhiện lượng vừađủtrongcả haimùamưa vàkhô,tuynhiên nồngđộ sẽ ít hơntrongmùa hè do ảnhhưởngcủanhiệtđộtăng lên.Qua kết quả thìsông Gallinascósức chịutảitốt,kểcảtrongtrườnghợptăngnồngđộchấtônhiễm[1].

Tìm hiểu sức chịu tải của các hệ thống sông ở Scotland do Novo thực hiện năm 2017.

Dự án nghiên cứu về sự phát triển của chất lượng nước và khả năng chịu tải của các sông tại đông bắc Scotland được thực hiện trên 5 địa điểm thượng nguồn và 17 địa điểm hạ nguồn Sức chịu tải của sông được tính bằng tỷ số giữa nồng độ chất ô nhiễm trong nước và sự chênh lệch giữa nồng độ nền và nồng độ theo tiêu chuẩn chất lượng nước Kết quả nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của việc xem xét những chất gây ô nhiễm và cảnh báo các chất như asen, chì và thủy ngân có thể đe dọa sức khỏe và tính bền vững của hệ sinh thái Ngoài ra nghiên cứu cũng chỉ ra việc dùng sức chịu tải của hệ thống môi trường nước để báo hiệu của sự thay đổi của môi trường[2]. Đánh giá sức chịu tải của các sông bằng mô hình chất lượng nước do Torres-Bejarano thực hiện năm 2022 Dự án thực hiện nghiên cứu khả năng đồng hóa chất thải của sông Sinú, Colombia bằng việc xây dựng mô hình chất lượng thủy động lực học và chất lượng nước của đoạn sông dài 11,06 km Mô hình được xây dựng bằng phần mềm Environmental Fluid Dynamics Code (EFDC) đánh giá một vài chỉ tiêu nước như COD, DO, nitrat, phốt phát, TSS qua các mùa khác nhau Kết quả chỉ ra sức chịu tải của sông bị ảnh hưởng nhất khi dòng chảy sông giảm 50%, đồng thời một số chỉ tiêu vượt quá mức cho phép, nhất là vào mùa khô khi mà vận tốc dòng chảy của sông chậm hơn làm giảm bớt quá trình pha loãng [3]. Đánh giá sức chịu tải các sông ở vùng Dnipropetrovsk bằng GIS do Kulikova thực hiện năm 2018 Mục tiêu của dự án là điều tra mức độ thay đổi của hệ sinh thái các sông ở vùng Dnipropetrovsk, Ukraine dưới tác động của con người và xác định giới hạn tải lượng hợp lý cho hệ sinh thái thủy sinh bằng công nghệ GIS Để phục vụ phân tích không gian các thông số thủy văn và biểu diễn dữ liệu dưới dạng bản đồ, hệ thống thông tin địa lý của các sông vùng Dnipropetrovsk đã được phát triển trên phần mềm ESRI ArcGIS Desktop10 Dựa trên các thông số thủy văn của 7 nguồn nước chính của

22 huyện, những chỉ tiêu chính biểu hiện cho sức chịu tải đã được tính toán và sắp xếp thứ hạng Kết quả cho thấy phần lớn các sông đều vượt quá ngưỡng chịu tải Do đó một trong những nhiệm vụ chính để hướng tới sử dụng nước bền vững là điều chỉnh lại tốc độ xả thải ô nhiễm cho phù hợp với mức độ chịu tải của hệ sinh thái thủy văn[4].

Tính toán sức chịutải vàlượng thảiônhiễmởhuyện TrườngHưng dựatrên phát triểnbền vững do Wuthực hiệnnăm2021.Dự ántập trung đánhgiásức chịutải vàtình trạngônhiễmcủa hệthống 22 sông thuộc huyện Trường Hưng, tỉnh Chiết Giang, Trung Quốc,chủ yếudựa trên hai chỉ tiêuCOD vàtổng nitơ.Tùytheo chức năngcủacác sông,môhình chất lượng nước sôngmộtchiềuvà môhình chất lượng mạnglướisôngđượcáp dụng.Dựavàososánhgiữatảilượngônhiễmhiệnnayvớigiớihạnxảthảivàosông,kếtquả chothấy tổng nitơ làyếutốảnhhưởnglớn đếnsứcchịu tải củasôngvà tỷ lệ quátảicủachỉtiêunàylêntới5.0.Từđó,dựánđãđưaracácgiảiphápnhằmgiảmthảiônhiễmrasông làmcơsởraquyếtđịnhquảnlývàbảovệnguồnnước[5].

Những thay đổi ở sức chịu tải của sông Gharehsou, phía đông vùng Ardabil, Iran bằng mô hình Qual2kw do Yaser & Pegah thực hiện năm 2018 Dự án nghiên cứu đánh giá những thay đổi của sức chịu tải sông Gharehsou, nơi đầu vào và xả nước thải sinh hoạt, công nghiệp và nông nghiệp bằng mô hình Qual2kw Mô hình được hiệu chuẩnbằng cách so sánh kết quả từ mô phỏng với dữ liệu từ quan sát của các chỉ sốNO3,BOD, DO, pH và nhiệt độ của các điểm đo trên sông trong tháng 01 và tháng 7. Kết quả chỉ ra sông Gharehsou có sức chịu tải thấp với các chỉ tiêu này và đồng thời cho thấy tác động nghiêm trọng của các nguồn ô nhiễm[6].

1.1.2 Tổng quan các nghiên cứu trongnước

Trong hơn một thập kỷ qua, các nghiên cứu về mô hình chất lượng nước nói chung và sức chịu tải tại Việt Nam chủ yếu phát triển theo các hướng sau:

- Sử dụng mô hình chất lượng nước nước ngoài chuyển giao hoặc từ các nguồn khác nhau;

- Xây dựng mô hình tính toán lan truyền và chuyển hóa chất ô nhiễm cho một đối tượng cụ thể trên cơ sở các dữ liệu đầu vào khảo sát và thu thậpđược.

Trong cả hai trường hợp trên, mô hình chất lượng nước chủ yếu tập trung cho các con sông chính của Việt Nam như:

Nghiên cứu “Nghiên cứu, áp dụng mô hình QUAL2K để dự báo diễn biến chất lượng nước trên lưu vực sông Cầu” của tác giả Mạc Thị Viền, trường Đại học Khoa học tự nhiên (Đại học quốc gia Hà Nội) năm 2014, bài báo cáo đánh giá chất lượng nước, tính toán các nguồn thải: công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt, y tế, khai thác khoáng sản trên sông Cầu Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định mô hình chỉ ra rằng mô hình QUAL2K mô phỏng không khác nhiều so với thực tế Kết quả nghiên cứu còn chỉ ra rằng nồng độ BOD, NH4, NO3, TSS tăng dần qua các năm[7].

Nghiên cứu “Sử dụngphần mềmQUAL2K trongquảnlý chất lượngnướctỉnh VĩnhPhúc”củatácgiả ĐỗĐình Chínhnăm2015,bài báocũng nghiêncứuvềcácchất DO,BOD,NH4, NO3, PO4.Kếtquả cho thấy các chất trênnằmtrong giớihạn chophépcủaQCVN08:2008/BTNMT– Quychuẩnkỹthuậtquốc giavề chất lượngnước mặt[7].

Nghiên cứu thuộc viện Công nghệ môi trường thuộc dự án JiCa và đề tài 07.05/19 - 19 của Viện Hàn Lâm Khoa Học Công Nghệ Việt Nam Các nghiên cứu này sử dụng mô hình QUAL2K mô phỏng chất lượng nước sông lưu vực sông Cầu Tính toán tải lượng ô nhiễm dựa trên thiết lập các mô hình Kết quả cho thấy một số đoạn sông thuộc lưu vực sông Cầu vẫn có khả năng tiếp nhận tải lượng chất ô nhiễm song cần có các biện pháp thích hợp phân bổ hạn ngạch xả thải [7]. Đề tài “Nghiên cứu tính toán phân bố hợp lý các nguồn thải và xác định tải lượng ô nhiễm ngày tối đa phục vụ kiểm soát và quản lý chất lượng môi trường nước lưu vực sông ở Việt Nam” do PGS.TS Hà Ngọc Hiến thực hiện năm 2018-2019 Đề tài đã xác lập cơ sở khoa học tính toán phân bố hợp lý các nguồn thải và xác định tải lượng ô nhiễm ngày tối đa trên cơ sở các mô hình số có tính đến đầy đủ các quá trình tự làm sạch và các dạng nguồn thải khác nhau; đề xuất quy trình mới xác định tải lượng ô nhiễm ngày tối đa trên cơ sở các mô hình số; xác định tải lượng ô nhiễm tối đa ngày với BOD, COD, Tổng N, Tổng P cho các đoạn sông trên dòng chính sông Cầu từ Chợ Mới đến Phả Lại Kết quả cho thấy sức chịu tải của các đoạn sông thay đổi không hoàn toàn tỷ lệ thuận với độ dài đoạn sông; khả năng tự làm sạch của các đoạn sông là đáng kể, chiếm từ 27% đến 46% SCT của đoạn sông [8]. Đề tài “Nghiên cứu sức chịu tải môi trường của sông Trường Giang, tỉnh Quảng Nam làm cơ sở khoa học cho việc sử dụng hợp lý” do Th.S Mai Trọng Hoàng thực hiện năm 2020 Nghiên cứu sử dụng mô hình MIKE 11 và MIKE 21 để mô phỏng thủyđộng lực, chất lượng nước sông (các chỉ tiêu COD, BOD, NO 3 - + NO2 -, NH4 +, TSS)với các kịch bản năm năm cơ sở 2017 và 2030 trong mùa khô (tháng 4-6) và xác định khả năng chịu tải của sông Trường Giang Kết quả chỉ ra nguồn thải ô nhiễm đưa vào sông Trường Giang chủ yếu xuất phát từ nguồn chăn nuôi, sinh hoạt, đặc biệt là nguồn thải từ nuôi trồng thủy sản không được xử lý trước khi vào sông Sức chịu tải ô nhiễmcủa sông năm cơ sở 2017 theo 4 kịch bản lớn nhất với thông số NO 3 - và thấp nhất vớiBOD Dự báo trong tương lai đến năm 2030, khả năng chụi tải các chất ô nhiễm hầu như không được cải thiện mà có xu hướng giảm nhẹ, ngoại trừ TSS[9].

Nghiên cứu “Đánh giá khả năng chịu tải của nguồn nước vùng bờ thành phố Hồ ChíMinh đến năm 2030 và đề xuất giải pháp cải thiện” của tác giả Lê Ngọc Tuấn năm

2021 Bài báo đã nghiên cứu khả năng chịu tải của nguồn nước vùng bờ thành phố Hồ Chí Minh đến năm 2030 trong mối quan hệ với hiệu quả xử lý nước thải Các khu vực được nhận định không còn khả năng chịu tải bao gồm toàn phạm vi vùng bờ (đối vớithông số TSS), sông Soài Rạp, thượng nguồn sông Lòng Tàu (BOD, PO 4 3- , Coliform), Đồng Tranh (BOD, PO4 3-), Vàm Sát (BOD) và vùng ven biển Cần Giờ (PO4 3 P) Dovậy, khả năng chịu tải của nguồn nước đối với 06 thông số hữu cơ, dinh dưỡng và visinh (TSS, BOD, NH 4 + -N, NO3 N, PO4 3 P và Coliform) được xem xét đến năm 2030trong bối cảnh biến đổi khí hậu, nước biển dâng (RCP8.5) và các kịch bản xử lý nước thải khác nhau Kết quả cho thấy khả năng chịu tải năm 2030 dự kiến sẽ giảm nếu tình hình xử lý nước thải (KB4) không được cải thiện Việc tăng cường xử lý nước thải, đáp ứng tối đa quy chuẩn xả thải (KB6) đến năm 2030 có khả năng làm tăng sức tải so với KB4, giảm thông số và phạm vi ô nhiễm, và mở rộng phạm vi chịu tải[10].

Nhận xét: Xem xét các công trình nghiên cứu nêu trên thấy rằng, các tác giả đều nghiên cứu cấp độ ô nhiễm môi trường thủy vực trên cơ sở phân tích các quá trình biến đổi theo thời gian và không gian của các chỉ số chất lượng nước Các nghiên cứu đã được tiến hành bài bản và công phu Tuy nhiên, để có thể đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao của các cấp quản lý, các nhà làm chính sách cũng như thông tin cho xã hội trong quản lý và sử dụng tài nguyên trên lưu vực nói chung, tài nguyên nước nói riêng thì cần những kết quả chi tiết hơn nữa Cụ thể, các thông tin cần được rút ra cuối cùng và quan trọng nhất của những nghiên cứu trên phải là:

(1) Đánh giá được khả năng tiếp nhận nước thải, sức chịu tải theo quy định của Thông tư 76/2017/TT-BTNMT Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định về đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải, sức chịu tải của nguồn nước sông,hồ;

(2) Định lượng được sức chịu tải và khả năng tiếp nhận nước thải cho từng đoạn sông trong từng sông trong các khu vực nghiêncứu;

(3) Đề xuất, kiến nghị cụ thể về việc vận dụng, áp dụng sức chịu tải đối với từng đoạn sông nhằm góp phần đạt hiệu quả trong công tác bảo vệ môitrường.

Tổng quan về khu vựcnghiêncứu

Lưu vực sông Cầu thuộc địa bàn tỉnh Thái Nguyên có tọa độ địa lý: Từ 21 0 20’ đến

22 0 03’ vĩ độ bắc; từ 105 0 52’ đến 106 0 14’ kinh độ đông Phía Bắc giáp tỉnh Bắc Kạn; phía Nam giáp TP Hà Nội; phía Đông giáp các tỉnh Lạng Sơn, Bắc Giang; phía Tây giáp các tỉnh Tuyên Quang, Vĩnh Phúc.

Diện tích tự nhiên của lưu vực là 3.521,96 km 2 , bao gồm 9 đơn vị hành chính: Thành phố Thái Nguyên, thành phố Sông Công, thành phố Phổ Yên và 6 huyện: Phú Bình,Đồng Hỷ, Võ Nhai, Định Hóa, Đại Từ, Phú Lương Tổng số 178 đơn vị hành chính cấp xã, bao gồm 32 phường, 9 thị trấn và 137xã.

Lạ n g Sơ n định hó a Bắc Kạ n

78 TP Sô ng Cô ng 23

Hình 1.1- Bản đồ lưu vực sông Cầu, Thái Nguyên 1.2.2 Đặc điểm địahình

Khu vực nghiên cứu có nhiều dãy núi cao chạy theo hướng Bắc Nam và thấp dần xuống phía Nam Cấu trúc vùng núi phía Bắc chủ yếu là đa phong hóa mạnh, tạo thành nhiều hang động và thung lũng nhỏ.

Phía Tây Nam có dãy Tam Đảo với đỉnh cao nhất 1.590m, các vách núi dựng đứng và kéo dài theo hướng Tây Bắc - Đông Nam Ngoài dãy núi trên còn có dãy Ngân Sơn bắt đầu từ Bắc Kạn chạy theo hướng Đông Bắc, Tây Nam đến Võ Nhai và dãy núi BắcSơn chạy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam Cả ba dãy núi Tam Đảo, Ngân Sơn, BắcSơn đều là những dãy núi cao che chắn gió mùa ĐôngBắc.

1.2.3 Đặc điểm khí tượng, thủy văn

Theo Niên giám thống kê Thái Nguyên từ năm 2015 đến hết 2020, khu vực nghiên cứu mang đầy đủ đặc trưng của khí hậu đồng bằng Bắc Bộ, khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm, có sự phân hóa khí hậu theo hai mùa chính và hai mùa chuyển tiếp Mùa mưa từ tháng

5 đến tháng 10 và mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau.

* Lượng mưa:Tổng lượng mưa năm 2015-2020 dao động từ 1.532,2 - 2.045,9 mm.

Tháng 8 có lượng mưa cao nhất và tháng 12 có lượng mưa thấpnhất.

* Lượng bốc hơi:Lượng bốc hơi trung bình đạt 870 mm/năm Khuvựcbốc hơi mạnh nhất nằm ở thành phố Thái Nguyên cũng là khu vực có nhiệt độ cao hơn so với các vùng khác trongtỉnh.

* Nhiệt độ không khí:Nhiệt độ không khí trung bình tháng nhiều năm đạt 24,4 o C (theo Niên giám thống kê 2020) Tháng 12, 01 là tháng lạnh nhất có nhiệt độ tương ứng là 18,4 o C; 17,7 o C Tháng 6 là tháng nóng nhất nhiệt độ trung bình29,8 o C.

* Độ ẩm không khí:Độ ẩm tương đối lớn, trung bình các tháng trong năm từ thường lớn hơn 70%, độ ẩm tương đối trung bình tháng nhiều năm cao nhất vào tháng 3 với 85% và thấp nhất vào tháng 12 với73,8%.

* Nắng:Tổng số giờ nắngtrongnăm daođộngtừ1.278÷1.503giờ;thángcósố giờ nắngtrungbìnhnhiềunămcaonhấtlàtháng6,7;thángcóítgiờnắngnhấtlàtháng3.

* Gió, bão:Vào mùa đông, gió có hướng chủ đạo là Bắc và Đông Bắc Mùa hè, hướng gió chủ đạo là Nam và Đông Nam Tốc độ gió trung bình trong các tháng khoảng từ1,2 – 1,6 m/s Tốc độ gió lớn nhất dao động trong khoảng từ 10 – 24m/s.

Hình 1.2- Biểu đồ biểu diễn sự thay đổi các yếu tố khí tượng lưu vực sông Cầu 1.2.3.2 Đặc điểm thủyvăn

Sông Cầu là sông lớn ở miền Bắc, cũng là lưu vực sông chính của Thái Nguyên bắt nguồn từ dãy núi Vạn On ở độ cao 1.175m thuộc Chợ Đồn tỉnh Bắc Kạn, với chiều dài sông 288,5 km (tính từ đầu nguồn về đến Phả Lại) Trong toàn lưu vực có 68 sông suối có độ dài từ 9 km trở lên với tổng chiều dài 1.062 km, tổng diện tích lưu vực sông Cầu là 6.030 km 2

Trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên, sông Cầu chảy từ xã Văn Lăng (huyện Đồng Hỷ) về Thác Huống, đoạn này sông chảy qua vùng địa hình thấp, độ dốc đáy sông khoảng 0,5‰ Lòng sông về mùa cạn rộng từ 80 – 100m, hệ số uốn khúc 1,90 Từ hạ lưu đập Thác Huống sông chảy theo hướng Tây Bắc – Đông Nam Độ cao trung bình lưu vực từ 10 – 25m, độ dốc đáy sông giảm còn 0,1‰ Về mùa cạn lòng sông rộng từ 70 – 150m Sông Cầu chảy tới chỗ nhập lưu của sông Công và sau đó chảy ra khỏi đất của Thái Nguyên Chiều dài sông Cầu chảy trên đất Thái Nguyên là 110km, diện tích lưu vực xấp xỉ 3.480 km 2 (không kể lưu vực sông Công) chiếm 1/2 diện tích lưu vực sông. Độ sâu mực nước dao động từ 2-14 m, mô đun dòng chảy năm chừng 20 - 23 l/s/km 2 Các phụ lưu chính của sông Cầu trên địa phận tỉnh Thái Nguyên bao gồm: Sông Công,Sông Chợ Chu, Sông Đu, Sông Nghinh Tường.

* Dòng chảy năm và phân phối dòng chảynăm

Lưu vực sông Cầu có mô đun dòng chảy năm thuộc loại trung bình, mô đun dòng chảy năm trên toàn vùng vào khoảng 23 l/s/km 2 Tuy nhiên sự phân bố về lượng mưa năm cũng như dòng chảy năm trên toàn tỉnh thì lại phân bố không đều theo không gian và thời gian.

Theo thời gian, sự biến đổi dòng chảy năm trên toàn lưu vực không lớn, năm nhiềunước cũng chỉ gấp từ 2 đến 3 lần năm ít nước, hệ số C v dòng chảy năm biến động từ0,18 (trạm Giang Tiên) đến 0,37 (trạm Cầu Mai), hệ số biến động dòng chảy của sông Cầu khoảng dao động trong khoảng 0,23 – 0,26.

Bảng 1.1- Đặc trưng dòng chảy năm tại trạm thủy văn thuộc lưu vực sông Cầu [14].

TT Tên trạm Sông Chuỗi số liệu Flv (km 2 ) Qo (m 3 /s) Mo (l/s/km 2 )

Lượng dòng chảy mùa lũ thường kéo dài từ tháng 6 đến tháng 9 chiếm từ 68% - 75% lượng dòng chảy cả năm Trong khi thời gian mùa kiệt dài trong 7 đến 8 tháng từ tháng

10 hoặc 11 tới tháng 5 năm sau có lượng dòng chảy chiếm 24 - 31% lượng dòng chảy năm Tháng 8 là tháng có lượng dòng chảy lớn nhất chiếm 18 - 20% lượng dòng chảy năm Tháng 2 là tháng có lượng dòng chảy nhỏ nhất chỉ chiếm 1,3 - 1,9 % lượng dòng chảy năm.

Bảng 1.2- Phân phối dòng chảy trung bình tháng [14].

Gia Bảy 15,79 14,26 16,71 27,84 54,80 98,07 143,55 154,56 97,89 50,77 32,38 18,96 60,47 Giang Tiên 1,47 1,39 1,40 2,90 4,25 8,12 11,23 16,01 9,61 6,03 3,87 1,88 5,68 Cầu Mai 0,13 0,13 0,11 0,25 0,63 0,93 1,76 2,05 1,66 0,77 0,34 0,18 0,77 Núi Hồng 0,89 0,85 0,96 2,28 2,45 5,03 5,11 6,20 4,33 3,18 2,05 1,07 2,87 Tân Cương 2,92 3,15 3,50 8,69 14,76 23,61 25,78 39,08 31,23 17,60 8,65 3,86 15,24 Ngọc Thanh 0,03 0,03 0,03 0,09 0,33 0,64 1,01 1,38 1,03 0,53 0,17 0,08 0,45 Tràng Xá 0,54 0,56 0,58 2,69 2,73 8,16 6,45 4,86 6,51 1,98 1,44 0,73 3,10

Bảng 1.3- Phân phối modul dòng chảy tháng [14].

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊNCỨU

Phương phápnghiêncứu

Hình 2.1- Sơ đồ đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải, sức chịu tải

2.1.1 Thu thập tàiliệu Đểđánhgiá khảnăng tiếp nhận nước thải,sứcchịutải cần thuthập07nhómtàiliệubaogồm:

Bảng 2.1- Danh mục các tài liệu cần thu thập

TT Loại dữ liệu Nguồn dữ liệu Mục đích

1 Bản đồ nền Bộ TNMT Hỗ trợ xác định vị trí các nguồn thải điểm và phân tán

Vị trí, loại hình hoạt động của cơ sở kinh tế (dữ liệu/hồ sơ công nghiệp, dịch vụ…)

Xác định vị trí của các cơ sở kinh tế (công nghiệp, dịch vụ,…) gây ô nhiễm môi trường

3 Dân số và phân bố dân số Cục thống kê

Xác định tải lượng ô nhiễm từ hoạt động dân sinh

4 Địa hình, thủy văn, khí hậu, hệ thống thoát nước, nguồn nước và ranh giới tiểu lưu vực, thông tin, bản đồ sử dụng đất

Xác định các tiểu lưu vựcvàphânbốnguồnônhiễm trongcác tiểu lưuvực,đánh giá được điều kiệnthủyvănvà thủy lực lưu vực sông

5 Lưu lượng và chất lượng nguồn nước

Xác định các chất gây ô nhiễmchínhtrong nguồn nước có ảnh hưởng đáng kể đến chất lượngnước

Sở NN&PTNT Thái Nguyên

Xác định các khu vực trồng trọt, chăn nuôi phục vụ tính toán tải lượng ô nhiễm

Hiện trạng phát triển kinh tế - xã hội và các lĩnh vực liênquank h á c

Cục thống kê Phục vụ tính toán tải lượng ô nhiễm

2.1.2 Phân đoạn sông và lựa chọn thông số đánhgiá

Phân đoạnsông để đánh giá khảnăng tiếpnhậnnước thải,sứcchịutảicủa sông theoquyđịnhtạiĐiều5,Thôngtư76/2017/TT-BTNMT:

- Căn cứ phân đoạn sông:

+ Vị trí nhập lưu, phân lưu trên sông;

+Chứcnăng nguồn nước,mụcđíchsử dụng nước củasông;vị trí các côngtrình khai thác,sửdụng nước,xả nướcthải;vị trícông trìnhhồchứa,côngtrình điều tiết nước trênsông;

+Chiềudài xâm nhập mặn lớnnhấtứng vớiđộmặn 4,0‰ đối với các đoạn sông bị ảnhhưởngcủathủy triều;

+Yêu cầuvềbảo tồn,phát triểnhệsinhthái thủysinh,giá trị lịch sử, vănhóa,dulịch, tín ngưỡngcóliênquan đếnnguồn nước;

+Đối với các sôngliên quốc gia, liên tỉnhcònphải căncứ vàođường biên giớiquốcgia, địagiớihành chínhcấptỉnh.

+Mộtđoạnsôngđượcxác định bởi hai mặtcắtliền kềcóchiềudài từ10kmtrởlên.Trườnghợp đoạnsôngcóchiềudàidưới 10kmthì căn cứvàomứcđộbiếnđổi lưulượng dòng chảy,mụcđíchsửdụng nước,yêu cầubảo vệnguồn nướcxem xétghép chungvớiđoạn sôngliền kề.

+Trườnghợp sông chảy quađôthị,khu bảo tồnđadạngsinh học, khu bảo tồngiátrị vănhóacóliên quanđến nguồn nước thìđượcxemxétphânthành một đoạn.

2.1.2.2 Xác định mục đích sử dụngnước

- Mục đích sử dụngnướccủađoạn sông,hồđượcxácđịnhcăn cứquyhoạchtàinguyênnước,quyhoạchbảovệmôitrườngđãđượccơquan nhà nước cóthẩm quyềnphêduyệt.

Trường hợp đoạn sông, hồ có nhiều mục đích sử dụng nước thì lựa chọn mục đích sử dụng nước có yêu cầu về chất lượng nước cao nhất.

- Cáctrườnghợpkhác,căn cứ vàohiện trạng khai thác,sửdụngnước thực tế củađoạn sông,hồ thìcơquan có thẩmquyềnphêduyệt khả năngtiếpnhậnnướcthải,sức chịutảixemxét,xácđịnhmụcđíchsửdụngnướccủađoạnsôngđểđánhgiá.

- Căncứvào mục đích sử dụngnước trên đoạn sông xác địnhmụctiêu chất lượng nước theocác quy địnhhiệnhành.

2.1.2.3 Xác định các thông số đánhgiá

Theo quy định tại Điều 7, Thông tư số 76 thì khả năng tiếp nhận nước thải, sức chịu tảicủa mỗi đoạn sông, hồ phải được đánh giá đối với từng thông số sau: COD, BOD5,Amoni, Nitrat, Photphat và căn cứ quy chuẩn kỹ thuật về chất lượng nước mặt, quy chuẩn kỹ thuật về nước thải, mục đích sử dụng nước, quy mô, tính chất nước thải, yêu cầu bảo vệ nguồn nước, bảo vệ môi trường đối với từng đoạn sông, hồ để lựa chọn các thông số khác cho phù hợp.

2.1.3 Đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải, sức chịutải

Việc xác định khả năng tiếp nhận nước thải, sức chịu tải của nguồn nước theo phương pháp mô hình trong hướng dẫn tại Điều 82 Thông tư 02/2022/TT-BTNMT ngày 10/01/2022 của Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Bảo vệ môi trường không đưa ra công thức cụ thể Tuy nhiên về bản chất khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước được tính toán bằng hiệu số giữa tải lượng tối đa mà nguồn tiếp nhận có thể tiếp nhận được với tải lượng hiện có trong nguồn tiếp nhận (đã xem xét đến nguồn thải điểm, nguồn thải diện, nguồn thải tự nhiên dọc đoạn sông trong quá trình diễn toán của mô hình chất lượng nước và xem xét đến tính chất tải khuyếch tán nồng độ chất ô nhiễm theo chiều rộng sông, chiều sâu dòng chảy ). Công thức tính khả năng tiếp nhận nước thải, sức chịu tải của nguồn nướcsôngnhư sau:

+ Ltn: Khả năng tiếp nhận nước thải, sức chịu tải đối với từng thông số ô nhiễm(kg/ngày).

+ Ltđ: Tải lượng tối đa của thông số chất lượng nước trong nguồn tiếp nhận (kg/ngày).

 Cqc: giá trị giới hạn của thông số chất lượng nước mặt theo quy chuẩn kỹ thuật vềchấtlượngnướcmặtứngvớimụcđíchsửdụngnướccủađoạnsông(mg/l);

 Qs: Lưu lượng dòng chảy của đoạn sông đánh giá,đượcxác địnhtrongphạm vi từlưulượngthángnhỏnhấtđếnlưulượngtrungbìnhcủaba(03)thángnhỏnhất(m 3 /s);

 86,4: Hệ số chuyển đổi thứnguyên.

+ Lnn: Tải lượng hiện có trong nguồn tiếp nhận của các thông số chất lượng nước(kg/ngày).

 Cnn:Nồngđộ thông số chất lượng nước hiện có trong nguồn nước của đoạn sông(mg/ l);

 Qs:Lưu lượng dòng chảycủađoạn sông đánh giá, được xác định trong phạm vi từ lưulượngthángnhỏnhấtđếnlưulượngtrungbìnhcủaba(03)thángnhỏnhất(m 3 /s);

 86,4: Hệ số chuyển đổi thứnguyên.

+ Fs: Lựa chọn trong khoảng từ 0,7 đến 0,9 trên cơ sở mức độ đầy đủ, tin cậy, chính xác của các thông tin, số liệu sử dụng để đánh giá.

Phân tích, lựa chọncôngcụ

Hiện nay, với sự phát triển của công nghệ thông tin cũng như khoa học kỹ thuật nói chung, các mô hình toán ứng dụng ngày càng phát triển mạnh Các mô hình toán với các ưu điểm như cho kết quả tính toán nhanh, giá thành rẻ, dễ dàng thay đổi các kịch bản của bài toán… Đang trở thành một công cụ mạnh, phục vụ đắc lực trong nhiều lĩnh vực trong đó có quản lý tài nguyên nước Lựa chọn mô hình là khâu đầu tiên rất quan trọng trong phương pháp mô hình toán, nóphụthuộc vào mục tiêu của nghiên cứu; đặc điểm vùng nghiên cứu; điều kiện tài liệu, số liệu cũng như tiềm năng về tài chính và nguồn nhân lực sẵn có Với mục tiêu mô phỏng chất lượng nước cho sông Cầu đoạn chảy qua địa bàn tỉnh Thái Nguyên, Luận văn đã lựa chọn sử dụng bộ phần mềm MIKE 11 bởi nó đảm bảo các tiêu chí sauđây:

- Đoạn sông Cầu không rộng, đặc điểm địa hình, địa mạo, độ dốc lòng sông tương đối nhỏ cho phép mô tả bài toán thủy lực một chiều và chất lượng nước với độ chính xác cao Quan trọng hơn là đoạn sông đã được đo đạc khảo sát đặc trưng hình thái lòng sông tại 47 mặt cắt do Viện Quy hoạch Thủy Lợi và Đoàn Khảo sát Sông Hồng đo đạc năm 2000 trong dự án phòng chống lũ đồng bằng sôngHồng.

- Là bộ phần mềm tích hợp đa tính năng như mô phỏng dòng chảy/lưu lượng, chất lượng nước và vận chuyển bùn cát ở các cửa sông, sông, kênh tưới và các vật thể nước khác

- Là bộ phần mềm đã được kiểm nghiệm thực tế tại Việt Nam qua rất nhiều dự án của viện Quy hoạch thủy lợi, viện Khí tượng thủy văn và biến đổi khíhậu

- Giao diện thân thiện, dễ sửdụng.

- Có ứng dụng kỹ thuật GIS là một kỹ thuật mới với tính hiệu quảcao.

Với những ưu điểm của bộ mô hình MIKE11, Luận văn đã chọn MIKE11 kết hợp với Mô-đun tải khuếch tán AD và Mô-đun sinh thái Ecolab để tiến hành nghiên cứu diễn biến chất lượng nước sông Cầu đoạn chảy qua địa bàn tỉnh Thái Nguyên.

2.2.2 Giới thiệu mô hình MIKE11

Phần thủy lực MIKE11 áp dụng các mô tả động lực đầy đủ giải các phương trình bảo toàn động năng và thể tích được tích phân theo phương thẳng đứng (hệ phương trình Saint Venant).

A Diệntích trung bình mặt cắt(m 2 )x

Chiềudàidọctheodòngchảy(m)t Thờigian(s) g Gia tốc trọng trường(m/s 2 )

2.2.2.2 ModulAD Đểgiảiquyếtvấnđềcóliênquanđếnchấtlượngnước,môhìnhMIKE11sửdụngthêm môđunlàmôđuntải-khuếchtán(AD)trongtínhtoán.

Mô đun truyền tải khuếch tán được dùng để mô phỏng vận chuyển một chiều của chất huyền phù hoặc hoà tan (phân hủy) trong các lòng dẫn hở dựa trên phương trình để trữ tích lũy với giả thiết các chất này được hòa tan trộn lẫn Quá trình này được biểu diễn qua phương trình sau:

Thành phần: f(C)G(C)KCp f(C)-nhữngthaybaogồm:tácđộngvậtlý,hóahọc,sinhhọcvànhữngtươngtácxảyra trong dòng chảy Ví dụ: tái thông khí, sự pháttriểncủa tảo, tốc độ chết Coliform, lắng đọng, tươngtác…

G(C) - những thay đổi không liên hệ đến nồng độ chất.

K-tổngcủacáchệsốcóliênquanđếnnồngđộC,baogồm:hệsốphảnứng,lưulượng gianhậptrênmộtđơnvịchiềudài,hệsốlắngđọng. p - các hệ số tự do, không phụ thuộc vào nồng độ C, bao gồm: thành phần tương quan với các yếu tố khác, nồng độ ứng với nguồn gia nhập.

Quá trình tự làm sạch cũng được tính đến trong quá trình áp dụng mô hình MIKE 11. Tuy nhiên do các quá trình này rất phức tạp, nên các hệ số liên quan đến quá trình biến đổi chất ô nhiễm sẽ được xác định trên cơ sở kế thừa các thông tin, số liệu có sẵn hoặc trên cơ sở số liệu thu thập được từ các vùng có điều kiện tự nhiên tương tự.

Phương pháp này sẽ tính toán đến khả năng tự làm sạch của nguồn nước thông qua các quá trình biến đổi chất trong nguồn nước, như:

- Lắng đọng, tích lũy,giảiphóng các chất ô nhiễm (ví dụ quá trình lắng đọng, tích lũy photpho trong trầm tích và giải phóng chúng từtrầmtích do quá trình xáo trộn hoặc do hàm lượng oxy hòa tanthấp).

- Tíchđọng các chất ônhiễmtrong thựcvật, độngvật thủy sinh (ví dụ quá trình tíchđọngsinhhọccáckimloạinặngvàthuốctrừsâutrongcá).

- Sự bay hơi của các chất ô nhiễm ra khỏi nguồn nước (thường xảy ra với các hợp chất dễ bay hơi).

Các hằng số đặc trưng gồm có:

Hằngsố tốc độ phân hủy k d :hằng số tốc độ phân hủy các chất hữu cơ kdlà đại lượngđặc trưng cho tốc độ của phản ứng phân hủy các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học do cácvisinhvật(VSV)hiếukhítrongdòngchảyđượcxácđịnhtrongđiềukiệntĩnhtrong phòng thínghiệm. dLkLdt d

Hệsốchuyểnhóacácchấthữucơtrongdòngchảyk r :làđạilượngđặctrưngchotốcđộcủa quá trình chuyển hóa các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học trong quá trình lan truyềntrongdòngchảyvàđượcxácđịnhtrongđiềukiệnthựcnghiệm. kr= kd+ ks

Với kslà hệ số tốc độ lắng các chất hữu cơ trong dòng chảy: ku s s h us: vận tốc lắng cho các BOD5ở dạng lơ lửng, m/ sh: chiều sâu cột nước, m

Hằng số tốc độ tiêu thụ oxy k 1 : hay còn gọi hằng số tốc độ loại oxy được Bosk đề xuấtnhư sau: k 1 k1: hằng số tiêu thụ oxy ở 20oC, ngày-1.

v h kd:hằngsốtốcđộphânhủychấthữucơphòngthínghiệm,ngày-1.v: vận tốc trung bình của dòng chảy,m/s. h: độ sâu trung bình của sông, m. ŋ : hệ số hoạt động đáy.

Hằng số tốc độ hòa tan oxy qua mặt thoáng: hay gọi hằng số tốc độ thông khí k2 k 2 k 2,20  (T20) k2: hằng số tốc độ hòa tan oxy ở nhiệt độ T, ngày-1. k2,20:hằngsố tốc độ hòa tan oxy ở nhiệt độ20oC,ngày-

Chu trình biến đổi chất hữu cơ hòa tan trong sông:

Các quá trình biến đổi:

+ Quá trình phân hủy/khoáng hóa;

+ Quá trình bồi lắng xảy ra khi UUcrvà

- Phương trình mô phỏng chất hữu cơ hòa tan: dC BOD dt BODdecay + RESUSPENTION - SEDIMENTATION

+ BODdecay là tốc độ mất lượng ôxy do ôxy tham gia vào quá trình phân hủy BOD;+ RESUSUSPENTION là tốc độ chuyển đổi lượng BOD từ đáy vào trong nước do quá trình khuấy vật chất dưới đáy;

+ SEDIMENTATION là tốc độ chuyển đổi lượng BOD từ trong nước xuống đáy do quá trình lắng đọng.

Chu trình biến đổi nitơ trong sông:

+ Quá trình khoáng hóa: OM -> NH4-N;

+ Quá trình nitơ hóa: NH4-N -> NO2-N, NO3-N;

+ Quá trình hấp thu NH4-N bởi cây hay vi khuẩn;

- Phương trình mô phỏng nitrơ trong sông:

=AmmoniaReleaseFromBOD–Nitrification–PlantUptake–BacteriaUptake Nitrification –Denitrification

+ AmmoniaReleaseFromBOD là tốc độ mất lượng ôxy do ôxy tham gia vào quá trình phân hủy BOD;

+ Nitrification là tốc độ chuyển hóa lượng Ammonia thành Nitrate;

+ PlantUptake là tốc độ chuyển hóa lượng Nitrate vào thực vật;

+ BacteriaUptake là tốc độ chuyển hóa lượng Nitrate vào vi khuẩn;

+ Denitrification là tốc độ chuyển hóa lượng Nitrate thành Nitơ tự do.

Chu trình biến đổi phốt pho trong sông:

+ Quá trình giải phóng PO4-P của IPP

+ Quá trình hình thành IPP từ PO4-P

+ Quá trình hấp thụ PO4-N bởi thực vật

+ Quá trình bồi lắng/tái lở lửng của PP

- Phương trình mô phỏng phốt pho trong sông: dC PO 3 dt BODdecayVEGETATION UPTAKEBACTERIAUP TAKE

+ BODdecay là tốc độ mất lượng ôxy do ôxy tham gia vào quá trình phân hủy BOD; + VEGETATIONUPTAKE là tốc độ chuyển hóa lượng Photphorus vào thực vật + BACTERIALUPTAKE là tốc độ chuyển hóa lượng Photphorus vào vi khuẩn

Các bước mô phỏng chất lượng nước trong sông:

- Thiết lập sơ đồ hệthống;

- Mô phỏng quá trình thủy động lực trongsông;

- Sốliệuđầuvào:Chuỗigiátrịbiếnđổitheothờigiancủacácbiếnchấtlượngnướccần được mô phỏng (To, BOD, NH4-N, NO3-N ) tại cácbiên;

- Giá trị của các thông số môhình;

- Giá trị ban đầu của các biến chất lượngnước;

- Hiệu chỉnh và kiểm định thông số môhình.

Xây dựng, thiết lập mô hìnhMIKE11

Mạng sông được thiết kế trong mô hình thủy lực phải đảm bảo nằm trong hệ thống sông hoàn chỉnh, khống chế được toàn bộ lượng nước vào hệ thống có nghĩa là đảm bảo có đầy đủ các trạm thủy văn thực đo lưu lượng hoặc đường quan hệ Q-h phía thượng nguồn các nhánh sông và mực nước khống chế phía hạ nguồn các nhánh sông.

Do sông Cầu còn kéo dài đến tỉnh Hải Dương, để đảm bảo khống chế được toàn bộ lượng nước vào hệ thống thì mạng sông đã được nghiên cứu kéo dài như sau:

Trên sông Cầu từ trạm thủy văn Gia Bảy xuống Phả Lại

Trên sông Thương từ trạm thủy văn Cầu Sơn xuống Phả lại.

Trên sông Lục Nam từ trạm thủy văn Chũ xuống nhập lưu với sông Thương.

Trên sông Cà Lồ từ trạm thủy văn Phú Cường xuống nhập lưu với sông Cầu.

Sơ đồ mạng được thiết lập trên cơ sở ảnh vệ tinh chụp lưu vực sông Thái Bình theo hệ toạ độ UTM (của Cơ quan hàng không vũ trụ Mỹ).

Hình 2.2- Sơ đồ mạng sông tính toán thủy lực sông Cầu

Bài toán chất lượng nước yêu cầu một danh mục gồm rất nhiều các số liệu phục vụ cho công tác tính toán, cụ thể trong nghiên cứu này là bài toán đối với dòng chảy một chiều không ổn định trong kênh dẫn tự nhiên, do đó các yêu cầu về mặt số liệu bao gồm số liệu thủy văn, thuỷ lực và chất lượng nước Hiện trạng số liệu thu thập được tại lưu vực sông Cầu như sau:

Hạngmụccông việc khảosát địahình không được thực hiện trong Luậnvăn màđượckế thừa kết quảkhảosátđođạc mặt cắtngangđịahình lòng sôngdoViệnQuyhoạch ThủyLợi vàĐoàn KhảosátSông Hồngthựchiệntừ năm1999-2000 trongdự ánphòng chốnglũđồng bằng sôngHồng[20].Đây là bộ sốliệukháhoàn chỉnhvàđồngbộ,khoảng cáchđo đạc giữa các mặtcắt ngang biếnđổitrong phạmvi từ 2-4km.Tất cả các mặt cắtđãđượckiểmtra vềmốc caođộ vàkiểmtra về vịtrí.Dưới đâylà bảng thốngkê tàiliệuvà sốlượng mặtcắtđịa hình lòngdẫnmạng sông sử dụng trongmôhình.

Bảng 2.2- Kết nối mạng sông tính toán

Nối với Sông thượng lưu Nút Sông

Bảng 2.3- Địa hình lòng dẫn mạng thủy lực trên sông Cầu

TT Tên sông Năm đo đạc Lý trình

Ghi chú TT Tên sông

Năm đo đạc Lý trình Ghi chú

TT Tên sông Năm đo đạc Lý trình

Ghi chú TT Tên sông

Năm đo đạc Lý trình Ghi chú

Hình 2.3- Mặt cắt ngang sông Cầu tại lý trình 25.000

- Số liệu lưu lượng, mựcnước:

Các số liệu về lưu lượng, mực nước từ năm 2015 đến 2018 được thu thập tại Tổng cục Khí tượng thủy văn Các số liệu này sẽ được đùng để hiệu chỉnh và kiểm định mô hình thủy lực.

Trong mô hình sử dụng số liệu lưu lượng tại các trạm thủy văn Gia Bẩy,Chũ,Cầu Sơn, Phú Cường; số liệu mực nước tại các trạm Đáp Cầu, PhảLại.

- Số liệu về chất lượngnước:

Do hạn chế về thời gian và kinh phí thực hiện nên việc điều tra, khảo sát và thu thập số liệu chất lượng nước gặp nhiều khó khăn Mặt khác, dựa trên mục tiêu của Luận văn đánh giá sức chịu tải sông Cầu, tỉnh Thái Nguyên nên nghiên cứu này chỉ mô phỏng chất lượng nước trên sông Cầu đoạn từ trạm thủy văn Gia Bảy đến trước khi sông Cầu chảy ra khỏi địa bàn tỉnh Thái Nguyên.

Số liệu chất lượng nước được thu thập từ mạng quan trắc quốc gia và mạng quan trắc môi trường tỉnh Thái Nguyên.

Biên mô hình gồm có biên trên, biên dưới, biên nhập lưu Trong đó biên trên, biên nhập lưu là số liệu lưu lượng dòng chảy hoặc đường quan hệ Q-H; biên dưới là số liệu mựcnước.

Với mạng sông tính toán đã được xác định ở trên, biên trên của mô hình thủy lực là quá trình lưu lượng ngày thực đo tại các trạm thuỷ văn khống chếgồm:

- Tại trạm thủy văn Gia Bảy trên sông Cầu ( FLV =2.220km 2 )

- Tại trạm thủy văn Cầu Sơn trên sông Thương ( FLV =2.330km 2 )

- Tại trạm thủy văn Chũ trên sông Lục Nam ( FLV 0km 2 )

- Tại trạm thủy văn Phú Cường trên sông Cà Lồ ( FLV 1km 2 )

Với bài toán mô phỏng chất lượng nước một chiều thì tại các biên này kèm theo nó là số liệu chất lượng nước của các thông số được mô phỏng Số liệu này được thu thập từ mạng quan trắc môi trường quốc gia.

Hình 2.4- Thiết lập điều kiện biên trên (a)

Hình 2.5- Thiết lập điều kiện biên trên mô hình (b) 2.3.2.2 Biên dưới của môhình

Biên mực nước trung bình ngày tại trạm thủy văn Phả Lại trên sông Cầu.

Bảng 2.4- Danh sách các biên trên, biên dưới mô hình thủy lực

TT Sông Biên mô hình F (Km 2 ) Lý trình

2 Cà Lồ Phú Cường (Q, CLN) 881 0

5 Thái Bình Phả Lại (H,CLN) - 300

Q- Lưu lượng dòng chảy H-mựcnước CLN- Chất lượngnước

Với bài toán mô phỏng chất lượng nước một chiều thì tại các biên này kèm theo nó là số liệu chất lượng nước của các thông số được mô phỏng Số liệu này được thu thập từ mạng quan trắc môi trường quốc gia.

Hình 2.6- Thiết lập điều kiện biên dưới mô hình(a)

Hình 2.7- Thiết lập điều kiện biên dưới mô hình(b)

2.3.2.3 Biên nhập lưu của môhình

Ngoài ra, một số biên hiện không có số liệu thực đo, đặc biệt là các biên nhập lưu Số liệu dòng chảy được tính toán bằng mô hình MIKE 11-NAM Do không có điều kiện hiệu chỉnh kiểm định mô hình, thông số của các mô hình NAM được kế thừa từ dự án Điều tra đánh giá tài nguyên nước vùng thủ đô Hà Nội do Liên đoàn Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nước miền Bắc thực hiện từ năm 2011 – 2015 [19] Cụ thể gồm:

- Nhánh sông nhập lưu sông Cầu: Ngòi Rồng, suối giữa, Ngòi Tranh, sông Công, phụ lưu 22, phụ lưu 24-Ngòi Dậu, phụ lưu 25, phụ lưu 28, sông Ngũ Huyện Khê, Ngòi Tào Khê, suối Cầu Dương, suối nhánhnhỏ.

- Nhánh sông Lục Nam: gồm phụ lưu 16, hồ Bồ Lây, phụ lưu 18, suối Đông Đỉnh, suối

Au, suối Gan, sông Cầu Lô, sông Cổ Mận, phụ lưu 24 Lưu lượng của các lưu vực sông này được lấy theo lưu vực tại trạmChũ.

- Nhánh sông Thương: gồm sông Sỏi, phụ lưu 13, Ngòi Phú Khê, sông Máng, Ngòi Cầu Sim được lấy theo lưu vực tương tự tại trạm thủy văn CầuSơn.

- Nhánh sông Cầu được lấy theo lưu vực tương tự tại trạm thủy văn Phú Cường trên sông CàLồ.

Các loại hình đặc thù như: sinh hoạt đô thị, Khu công nghiệp, cụm công nghiệp, bệnh viện hầu hết được xử lý và đổ ra nguồn tiếp nhận là các sông suối nhánh đóng vai trò là các nguồn thải điểm, là các biên nhập lưu trước khi đổ về sông Cầu.

KẾT QUẢ VÀTHẢOLUẬN

Hiệu chỉnh và kiểm địnhmôhình

3.2.1 Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình thủylực

Hiệu chỉnh thông số mô hình thủy lực:

Kết quả hiệu chỉnh mô hình được thể hiện dưới dạng các biểu đồ so sánh kết quả tính toán và thực đo tại vị trí các trạm thủy văn kiểm tra trên mạng sông đã nói ở trên và chỉ số kiểm định Nash tương ứng tại các trạm đó Các kết quả thu được nhưsau:

Bảng 3.3- Chỉ số NASH hiệu chỉnh và kiểm định mô hình MIKE 11

Trạm Yếu tố so sánh Thời kỳ hiệu chỉnh Thời kỳ kiểm định

Năm Nash Năm Nash Đáp Cầu Mực nước 2016 0,93 2017 0,90

Hình 3.3- Kết quả hiệu chỉnh thông số mô hình tại trạm Đáp Cầu thời đoạn 2016

Nhận thấy: đường quá trình tính toán và thực đo tại trạm khá phù hợp cả về pha dao động và lượng Do đó bộ thông số (độ nhám, điều kiện ban đầu) đã được chọn để tiếp tục kiểm định.

Kiểm định mô hình thủy lực:

Kết quả kiểm định mô hình cũng được thể hiện trên biểu đồ quá trình mực nước hoặc lưu lượng thực đo tại các trạm kiểm tra trong mạng, kết hợp với chỉ tiêu kiểm địnhNash tương ứng Các kết quả thu được như sau:

Hình 3.4- Kết quả kiểm nghiệm thông số mô hình tại trạm Đáp Cầu thời đoạn 2017 3.2.2 Hiệu chỉnh, kiểm định mô hình chất lượngnước

Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định mô hình chất lượng nước tại 2 vị trí cho kết quả như sau:

Bảng 3.4- Chỉ số NASH hiệu chỉnh và kiểm định mô hình MIKE 11

Vị trí Yếu tố so sánh Kiểm tra sai số

(e)Hình 3.5- Kết quả hiệu chỉnh các thông số chất lượng nước với nồng độ các chất(a) BOD 5 , (b) COD, (c) NO 3 - , (d) NH 4 + , (e) PO 4 3- tại các vị trí quan trắcSC_KT_6

(e) Hình 3.6- Kết quả hiệu chỉnh các thông số chất lượng nước với nồng độ các chất (a) BOD 5 , (b) COD, (c) NO 3 - , (d) NH 4 + , (e) PO 4 3- tại các vị trí quan trắcSC_KT_13

- Đường quá trình mô phỏng chất lượng nước khá phù hợp với đường quá trình thực đo Do đó bộ thông số (hệ số khuyếch tán, điều kiện ban đầu) đảm bảo sử dụng để diễn toán chất lượng nước cho cả đoạn sôngCầu.

- Nguyên nhân ảnh hưởng đến kết quả hiệu chỉnh, kiểm định mô hình: Do số liệu chất lượng nước đầu vào của mô hình được thu thập từ kết quả quan trắc môi trường của tỉnhTháiNguyênvàmạngquantrắcquốcgia;tuynhiêntạimộtsốđợtkhôngcósố liệu quan trắc do đó chuỗi số liệu không liên tục; đồng thời việc quan trắc được lấy tại một vị trí nhất định do đó chưa thể đại diện hết chất lượng nước tại một mặt cắt của sông do đó ảnh hưởng đến quá trình hiệu chỉnh, kiểm định mô hình.

Tínhtoánkhảnăngtiếpnhậnnướcthải,sứcchịutảisôngCầu

3.3.1 Phân tích, xác định lưu lượng dòng chảy nhỏnhất

Kết quả diễn toán dòng chảy trung bình tháng từ năm 2015-2018 tại các vị trí đánh giá như sau:

Lưu lượng trung bình thángtạiSCA1 Lưu lượng trung bình tháng tạiSCA2

Lưu lượng trung bình thángtạiSCA3 Lưu lượng trung bình tháng tạiSCA4

Lưu lượng trung bình thángtạiSCA5 Lưu lượng trung bình tháng tạiSCA6Hình 3.7- Lưu lượng trung bình tháng tại vị trí các đoạnsông

Theo quy định tại Điều 82 Thông tư 02/2022/TT-BTNMT ngày 10/01/2022 của Bộ Tài nguyên và Môi trường thì lưu lượng dòng chảy của đoạn sông đánh giá, được xác định trong phạm vi từ lưu lượng tháng nhỏ nhất đến lưu lượng trung bình ba (03) tháng nhỏ nhất Ngoài việc phân tích, đánh giá đặc trưng dòng chảy tháng nhỏ nhất và trung bình 3 tháng nhỏ nhất tại vị trí đánh giá theo quy định, Luận văn lựa chọn giá trị dòng chảy của đoạn sông đánh giá bằng giá trị dòng chảy ứng với tần suất 90% của chuỗi dòng chảy trung bình nhiều năm thời đoạn 1990-2018 Kết quả tính toán lựa chọn là phù hợp với giới hạn từ tháng nhỏ nhất đến trung bình 3 tháng nhỏ nhất theo quy định, cụthể:

Bảng 3.5- Kết quả xác định lưu lượng dòng chảy nhỏ nhất

STT Đoạn sông Q tháng min

3.3.2 Tính toán tải lượng ô nhiễm và tải lượng tối đa của thông số chất lượngnước

Tải lượng BOD5hiện có tại 06 đoạn sông dao động từ mức thấp nhất 6.758,4(kg/ngày)đến giá trị lớn nhất là 21.021,6 (kg/ngày), trung bình đạt 13.402,0 (kg/ngày).Năm2018 tải lượng BOD 5 có xu hướng tăng mạnh, chất lượng nước suy giảm rõ rệt so vớicác năm 2017, năm 2016 Càng về hạ nguồn đặc biệt đoạn sông chảy qua TP.TháiNguyên, TP sông Công tải lượng thông số BOD 5 dao động mạnh, chất lượng nướckhông ổn định và có xu hướng giảm nhẹ do tác động từ khu vực dân cư sinh sống tập trung và sản xuất công nghiệp với nhiều hoạt động xả nước thải vào nguồnnước.

Tải lượng BOD 5 tại đoạn 1 Tải lượng BOD 5 tại đoạn 2

Hình 3.8- Tải lượng BOD 5 hiện có tại vị trí các đoạnsông

Tải lượng tối đa có thể tiếp nhận của từng đoạn sông được xác định dựa vào mục tiêu chất lượng nước phải đạt được ở đây là cột A2 - QCVN 08-MT:2015/BTNMT và lưu lượng dòng chảy tại mặt cắt cửa ra của đoạn sông đó Quá trình tính toán sẽ được so sánh với tải lượng hiện có của nguồn tiếp nhận bằng các đồ thị dướiđây:

Sức chịu tải BOD 5 tại đoạn 1 Sức chịu tải BOD 5 tại đoạn 2

Hình 3.9- Sức chịu tải BOD 5 tại vị trí các đoạn sông

Dễ dàng nhận thấy dọc dòng chính sông Cầu thông số chất lượng nước BOD5hiện cóđều lớn hơn tải lượng tối đa mà nguồn nước sông có thể tiếp nhận theo mức giới hạn cột A2 - QCVN 08-MT:2015/BTNMT.

Tải lượng COD dọc sông Cầu dao động từ 15.695,8 (kg/ngày) đến 67.930,0 (kg/ngày), trung bình đạt 35.699,5 (kg/ngày) Năm 2018 tải lượng COD có xu hướng tăng mạnh, chất lượng nước suy giảm rõ rệt so với các năm 2017, năm 2016 Càng về hạ nguồn đặc biệt đoạn sông chảy qua TP Thái Nguyên, TP sông Công tải lượng thông số COD dao động mạnh, chất lượng nước không ổn định và có xu hướng giảm nhẹ do tác động từ khu vực dân cư sinh sống tập trung và sản xuất công nghiệp với nhiều hoạt động xả nước thải vào nguồnnước.

Tải lượng COD tại đoạn 1 Tải lượng COD tại đoạn 2

Hình 3.10- Tải lượng COD hiện có tại vị trí các đoạn sông

Tải lượng tối đa có thể tiếp nhận của từng đoạn sông được so sánh với tải lượng hiện có của nguồn tiếp nhận bằng các đồ thị dưới đây:

Sức chịu tải COD tại đoạn 1 Sức chịu tải COD tại đoạn 2

Hình 3.11- Sức chịu tải COD tại vị trí các đoạn sông

Dễ dàng nhận thấy dọc dòng chính sông Cầu thông số chất lượng nước COD hiện có đều lớn hơn tải lượng tối đa mà nguồn nước sông có thể tiếp nhận theo ngưỡng giới hạn cột A2 - QCVN 08-MT:2015/BTNMT.

Tải lượng NO3 -hiện có dọc sông Cầu dao động từ mức thấp nhất 373,8 (kg/ngày) đến3.395,7 (kg/ngày), trung bình đạt 1.122,8 (kg/ngày) Năm 2017, năm 2018, tải lượngthông số NO 3 - có xu thế giảm mạnh, chất lượng nước được cải thiện rõ rệt so với năm2016 Tuy nhiên, càng về hạ nguồn, đặc biệt đoạn chảy qua TP Thái Nguyên và TP.sông Công tải lượng thông số NO 3 - dao động mạnh, chất lượng nước không ổn định vàcó xu hướng giảm nhẹ Nguyên nhân do khu vực này chịu tác động mạnh mẽ bởi các hoạt động dân sinh, sản xuất nông nghiệp, sản xuất – kinh doanh.

Tải lượng NO 3 - tại đoạn 1 Tải lượng NO 3 - tại đoạn 2

Hình 3.12- Tải lượng NO 3 - hiện có tại vị trí các đoạn sông

Sức chịu tải NO 3 - tại đoạn 1 Sức chịu tải NO 3 - tại đoạn 2

Hình 3.13- Sức chịu tải NO 3 - tại vị trí các đoạn sông

Dễ dàng nhận thấy dọc dòng chính sông Cầu thông số chất lượng nướcNO3 -hiện cóđều nhỏ hơn rất nhiều so với tải lượng tối đa mà nguồn nước sông có thể tiếp nhận theo ngưỡng giới hạn cột A2 - QCVN08-MT:2015/BTNMT.

Tải lượng NH4 +dọc sông Cầu dao động từ mức thấp nhất 1,4 (kg/ngày) đến 2.998,9(kg/ngày), trung bình đạt 451,5 (kg/ngày) Tải lượng thông số NH4 +năm 2018, năm

2017 có xu hướng tăng mạnh so với năm 2016, chất lượng nước suy giảm rõ rệt Càng về hạ nguồn đặc biệt đoạn sông chảy qua TP Thái Nguyên, TP sông Công tải lượngthông số NH 4 + dao động mạnh, chất lượng nước không ổn định và có xu hướng giảmnhẹ do tác động từ khu vực dân cư sinh sống tập trung và sản xuất công nghiệp với nhiều hoạt động xả nước thải vào nguồn nước Đoạn chảy qua TP Thái Nguyên tải lượng hiện có đạt lớn nhất.

Tải lượng NH 4 + tại đoạn 1 Tải lượng NH 4 + tại đoạn 2

Hình 3.14- Tải lượng NH 4 + hiện có tại vị trí các đoạn sông

Sức chịu tải NH 4 + tại đoạn 1 Sức chịu tải NH 4 + tại đoạn 2

Hình 3.15- Sức chịu tải NH 4 + tại vị trí các đoạn sông

Dọc dòng chính sông Cầu, tải lượng thông số NH4 +hiện có tại 3 đoạn sông phíathượng nguồn nhỏ hơn nhiều so với tải lượng tối đa nên nguồn nước còn khả năng tiếp nhận nước thải Hoàn toàn phù hợp với diễn biến theo không gian và hoạtđộngphát triển kinh tế - xã hội của khuvực.

Tải lượng PO4 3-dọc sông Cầu dao động từ mức thấp nhất 92,9 (kg/ngày) đến lớn nhấtđạt 287,5 (kg/ngày), trung bình đạt 158,0 (kg/ngày) Càng về hạ nguồn đặc biệt đoạnsông chảy qua TP Thái Nguyên, TP sông Công tải lượng thông số PO 4 3- dao độngmạnh, chất lượng nước không ổn định và có xu hướng giảm nhẹ do chịu tác động từ khu vực dân cư sinh sống tập trung và sản xuất công nghiệp với nhiều hoạt động có xả nước thải vào nguồn nước.

Tải lượng PO 4 3- tại đoạn 1 Tải lượng PO 4 3- tại đoạn 2

Hình 3.16- Tải lượng PO 4 3- hiện có tại vị trí các đoạn sông

Sức chịu tải PO 4 3- tại đoạn 1 Sức chịu tải PO 4 3- tại đoạn 2

Hình 3.17- Sức chịu tải PO 4 3- tại vị trí các đoạn sông

Dọc dòng chính sông Cầu thông số chất lượng nước PO4 3-hiện có nhỏ hơn tải lượngtối đa mà nguồn nước sông có thể tiếp nhận theo ngưỡng giới hạn cột A2 – QCVN 08-MT:2015/BTNMT.

3.3.3 Tính toán khả năng tiếp nhận nước thải, sức chịu tải trên sôngCầu

Bảng 3.6- Kết quả tính toán khả năng tiếp nhận nước thải, sức chịu tải cho từng thôngsố chất lượng nước trên sông Cầu năm 2018

TT Đoạn sông Tải lượng có thể tiếp nhận thêm (kg/ngày)

BOD5 COD NO3 - NH4 + PO4 3-

Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động xả nước thải đến các mụcđíchsử dụng nướcvàđềxuấtcácgiảiphápgiảmthiểuônhiễmnguồnnước

Hình 3.22- Biểu đồ diễn biến sức chịu tải PO 4 3- dọc sông Cầu

3.4 Đánh giá ảnh hưởng của hoạt động xả nước thải đến các mục đích sử dụng nước và đề xuất các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm nguồnnước

3.4.1 Đánh giá ảnh hưởng của các hoạt động xả nước thải đến các mục đích sửdụngnước

Hiện nay, nguồn nước mặt được khai thác chính phục vụ cấp nước sinh hoạt trên địa bàn tỉnh là sông Công và hồ Núi Cốc với 12 nhà máy, trạm cấp nước Theo Quy hoạch xây dựng vùng tỉnh Thái Nguyên đến năm 2035, toàn tỉnh được chia ra làm 3 vùng cấp nước chính:

- Vùng I (Vùng TP Thái Nguyên) được cấp nước từ 04 Nhà máy nước hiện có với tổng công suất là 44.500 m 3 /ngđ và 02 nhà máy nước xây dựng mới là: Núi Cốc 1 (100.000-150.000 m 3 /ngđ); Bình Thuận (4.500 m 3 /ngđ) Trạm bơm tăng áp Cù Vân (500-1.000 m 3 /ngày); Nguồn nước cấp vùng I chủ yếu là nước mặt hồ Núi Cốc và 1 phần nước ngầm tại thành phố TháiNguyên.

- Vùng II (Vùng Nam Thái Nguyên) được cấp nước từ 03 Nhà máy nước trong đó: Nhà máy nước Sông Công 1 cải tạo mở rộng nâng công suất từ 15.000 lên 40.000 m 3 /ngđ; Xây dựng Nhà máy nước Sông Công 2 công suất 20.000 m 3 /ngđ; Xây dựng mới Nhà máy nước Yên Bình (Núi Cốc 2) công suất 100.000-150.000 m 3 /ngđ; cải tạo trạm cấp nước Hương Sơn thành trạm bơm tăng áp công suất 5.500-7.500 m 3 /ngđ với nguồn nước từ Nhà máy nước Sông Công 2 Nguồn nước thô cấp cho vùng II được lấy từ Sông Công, hồ Núi Cốc và sử dụng hồ điều hòa Yên Bình làm nguồn nước dựtrữ.

- Vùng III (các đô thị còn lại trong tỉnh) được cấp nước từ 10 Nhà máy nước với tổng công suất 17.500-38.000 m 3 /ngđ, trong đó: Nâng cấp cải tạo mở rộng 06 Nhà máy nướchiệncóvàxâymới06NhàmáynướcvớicôngsuấtmỗiNhàmáynướctừ300-

7.500 m 3 /ngđ Nguồn nước cấp cho vùng III chủ yếu là nước ngầm tại chỗ và một phần từ nguồn nước mặt sôngCông.

Khu vực nông thôn: Các xã vùng ven đô có thể sử dụng hệ thống cấp nước tập trung của đô thị Khu vực nông thôn miền núi sử dụng nước từ các hồ chứa nước, các khe suối thông qua các công trình cấp nước tự chảy, các công trình cấp nước tập trung ven đô Tiếp tục phát triển các dự án thuộc chương trình và mục tiêu quốc gia nước sạch vệ sinh môi trường nông thôn.

Hoạt động xả nước thải sinh hoạt tập trung nhiều nhất là tại thành phố Thái Nguyên và các trung tâm huyện, thị xã Tổng lượng nước thải sinh hoạt xả thải trực tiếp xuống các hệ thống sông Cầu không nhiều do phần lớn các khu dân cư của các xã, thị trấn chưa có hệ thống tiếp nhận nước thải tập trung, nước thải chủ yếu được thu vào cống, rãnh đơn lẻ sau đó được xả vào hệ thống kênh mương nội đồng, ao hồ trong khu dân cư Về mùa kiệt, phần lớn lượng nước thải ngấm xuống đất Về mùa mưa, nước thải hòa cùng nướcmưachảyvàohệkênhmươngnôngnghiệpvàđượctiêurahệthốngsôngbằng động lực hoặc tiêu tự chảy Trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên hiện chỉ có 1 trạm xử lý nước thải tập trung Gia Sàng với công suất thiết kế 8.000 m 3 /ngày đêm thực hiện xử lý nước thải sinh hoạt trên địa bàn 9 phường trung tâm khu vực phía Bắc TP Thái Nguyên Còn lại hầu hết nước thải sinh hoạt được xả trực tiếp ra sông hồ hay kênh mương.

Nước thải sinh hoạt chứa hàm lượng chất hữu cơ cao, cặn lơ lửng và nhiều loại vi sinh vật gây bệnh… sẽ tác động trực tiếp đến chất lượng nguồn nước, gây nguy cơ phú dưỡng ở các thủy vực nước tĩnh và là nguồn gây ô nhiễm mùi rất lớn; trong khi đó nguồn tiếp nhận tại một số khu vực được cấp cho sinh hoạt Chính hoạt động xả thải vào kênh rạch chưa qua xử lý cùng với tình trạng lấn chiếm kênh mương, xả rác và nước thải trực tiếp trên bề mặt gây ô nhiễm nước mặt, cản trở lưu thông của dòng chảy, tắc nghẽn cống rãnh tạo nước tù Môi trường yếm khí gia tăng phân hủy các hợp chất hữu cơ, không những gây mùi hôi thối, ô nhiễm nguồn nước và môi trường mà còn gây khó khăn trong việc lấy nguồn nước mặt để xử lý thành nguồn nước sạch cấp cho nhu cầu xã hội.

Lượng nước sử dụng trong công nghiệp ở tỉnh đứng thứ 2 trong số các ngành sử dụng tiêu hao nước, chiếm 16,0% lượng nước được khai thác Tổng lượng nước được khai thác bởi các cơ sở công nghiệp khoảng 273.451,5 m 3 /ngày đêm, trong đó lượng nước mặt được khai thác đạt 255.113,2 m 3 /ngày đêm (chiếm tới 93,3% tổng lượng nước được khai thác) Một số cơ sở khai thác nước mặt sông Cầu phục vụ sản xuất như:Nhàmáy nước khu GangthépTháiNguyêncông suất63.000m 3 /ngày;nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ công suất 320 m 3 /ngày và 1.862 m 3 /ngày; Nhà máy nhiệt điện Cao Ngạn (10.320 m 3 /ngày); Công ty CP Nhiệt điện An Khánh (1.032 m 3 /ngày).

Song song với sự phát triển của công nghiệp thì hoạt động xả nước thải sản xuất cũng tăng theo đặc biệt phát sinh tương đối lớn ở các nhóm ngành như khai khoáng, luyện kim, chế biến thực phẩm, sản xuất vật liệu xây dựng… gây áp lực đến các lưu vực tiếp nhận nước thải.

Hiện trên địa bàn vẫn còn các khu công nghiệp, cụm công nghiệp chưa có nhà đầu tư nên nhiều công trình xử lý nước thải tập trung chưa được hoàn thiện, tình trạng hoạt động của hệ thống xử lý nước thải một số khu công nghiệp còn chưa thường xuyên và hiệu quả Hiện đã có KCN Điềm Thụy, KCN Sông Công I, KCN Yên Bình xây dựng hệ thống đường gom nước thải từ các trục chính trong khu công nghiệp và hệ thống các bể xử lý nước thải: Bể thu gom, điều hòa và thiết bị lược rác thải, bể phản ứng sinh học, bể lắng, bể khử trùng, hệ thống xử lý bùn… Các khu công nghiệp khác chưa có hệ thống thoát nước, nước mưa từ các khu dân cư và công nghiệp thoát tự nhiên qua thẩm thấu, lan tỏa trong khu vực rồi chảy vào các sông, suối, ao, hồ nước thải từ khu vực dân cư và công nghiệp trong khu công nghiệp chỉ được xử lý cục bộ qua bể tự hoại rồi thoát ra các khu vực ruộng trũng và những nơi có địa hìnhthấp.

Hầu hết các đơn vị sản xuất nằm trong các khu công nghiệp đều có hệ thống xử lý nước thải sơ bộ của công ty và được đấu nối với hệ thống xử lý nước thải chung của toàn khu công nghiệp Ngoài ra, một số nhà máy mới chỉ có hệ thống thu gom, chưa có hệ thống xử lý nước thải Nước được đổ vào hệ thống phụ lưu của các sông, có khi đổ trực tiếp vào sôngCầu.

Các cơ sở phát sinh nước thải công nghiệp khác trên địa bàn tỉnh, nhìn chung chỉ có hệ thống thu gom, xử lý sơ bộ, nước thải chưa đạt yêu cầu, cần tiếp tục nghiên cứu xử lý bổ sung, vấn đề này đòi hỏi nhiều công sức tiền bạc của doanh nghiệp, cán bộ khoa học cũng như cán bộ quản lý môi trường của tỉnh Các chất thải công nghiệp như khói, bụi… thường bị ô nhiễm bởi nguyên liệu rơi vãi, các hóa chất tham gia sản xuất, kim loại nặng… tạo nên mưa axit không những làm thay đổi chất lượng nước ngọt, mà còn ảnh hưởng xấu đến đất và môi trường sinh thái Việc xả nước thải sản xuất từ các nhà máy, khu chế xuất, khu công nghiệp chưa được xử lý vào ao hồ, sông, suối gây ô nhiễm nguồn nước mặt, nước dướiđất.

Thái Nguyên là một trong những tỉnh có nguồn tài nguyên khoáng sản đa dạng về chủng loại, trong đó có loại khoáng sản có ý nghĩa đối với cả nước như khoáng sản vonfram đa kim, sắt, than…Nước thải tại các mỏ phát sinh từ việc tháo khô moong khai thác, nước cuốn trôi bề mặt qua khu vực khai thác, khu vực bãi thải và nước thải từ quá trình tuyển rửa quặng Hiện nay, các biện pháp xử lý nước thải chủ yếu đượcáp dụng ở các mỏ là: Xử lý bằng phương pháp lắng cơ học và sử dụng tuần hoàn Nước thải khai thác khoáng sản đặc trưng bởi hàm lượng cao chất rắn lơ lửng, các hợp chất anion, xyanua, S, phenol, kim loại nặng, Fe, Pb, Al, Zn Đa phần các cơ sở khai thác khoáng sản đã có hệ thống xử lý nhưng chưa triệt để dẫn đến chất lượng nước khu vực xung quanh khu vực sản xuất có dấu hiệu ô nhiễm.

Ngành nông nghiệp được cung cấp nước thông qua hệ thống các công trình thủy lợi nên nguồn nước sử dụng của ngành này phụ thuộc vào nước mặt Tổng lượng nước khai thác trong ngành nông nghiệp ước tính vào khoảng 502,23 triệu m 3 /năm, trong đó lượng nước dùng cho tưới chiếm 437,31 triệu m 3 /năm (87,1% tổng lượng nước dùng trong ngành nông nghiệp), tiếp đến là lượng nước dùng trong nuôi trồng thủy sản (11,8%) và chăn nuôi(1,1%).

Trên địa bàn tỉnh, tại các trang trại chăn nuôi lợn tập trung, quy mô lớn đều đầu tư hệ thống thu gom, xử lý nước thải qua bể biogas, bể lắng đọng, rồi mới chảy ra môi trường, đã giảm thiểu mức độ gây ô nhiễm, nhưng còn nhiều hạn chế do hầu hết dung tích hệ thống biogas chưa đáp ứng được lưu trình xử lý và lưu lượng xả thải Tại các điểm chăn nuôi nhỏ, lẻ, mang tính hộ gia đình thì hầu hết chưa có hệ thống xử lý nước thải hoặc nước được dẫn ra các ao/hồ chứa và được thả bèo, nuôi cá Một số hộ do có vị trí gần sông đã cho thoát nước thải ra sông, sử dụng khả năng tự làm sạch của dòng sông Tuy nhiên về lâu dài đây sẽ là một nguồn gây ô nhiễm do hàm lượng chất hữu cơ rất cao trong nước thải chăn nuôi.

3.4.2 Đề xuất các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm nguồnnước

3.4.2.1 Phân vùng bảo vệ nguồn nước theo mục đích sử dụng đã được quyhoạch

Tiêu đề	Ứng Dụng Mô Hình Toán Đánh Giá Khả Năng Tiếp Nhận Nước Thải, Sức Chịu Tải Sông Cầu, Tỉnh Thái Nguyên
Tác giả	Lê Thị Hương
Người hướng dẫn	PGS.TS Trần Kim Châu
Trường học	Trường Đại Học Thủy Lợi
Chuyên ngành	Thủy Văn Học
Thể loại	luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản	2022
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	106
Dung lượng	4,95 MB