(Luận văn thạc sĩ) đánh giá chất lượng nước sông cầu đoạn chảy qua địa phận tỉnh thái nguyên giai đoạn 2016 2018

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAMC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAMN NÔNG NGHIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAMP VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAMT NAM NGUYỄN THỊ THU HUYỀN ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG CẦUT LƯỢNG NƯỚC SÔNG CẦUNG NƯỚC SÔNG CẦUC SÔNG CẦUU ĐOẠN CHẢY QUA ĐỊA PHẬN TỈNH THÁIN CHẢY QUA ĐỊA PHẬN TỈNH THÁIY QUA ĐỊA PHẬN TỈNH THÁIA PHẬN TỈNH THÁIN TỈNH THÁINH THÁI NGUYÊN GIAI ĐOẠN CHẢY QUA ĐỊA PHẬN TỈNH THÁIN 2016-2018 Ngành: Khoa học môi trườ ngc môi trườ ng ng Mã số:: 8440301 Ngườ ngi hướng dẫn khoa học:ng dẫn khoa học:n khoa học môi trườ ngc: TS Vũ Thị Hoàn Hoàn NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2019 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tôi, kết nghiên cứu trình bày luận văn trung thực, khách quan hướng dẫn TS.Vũ Thị Hồn Tơi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn cám ơn, thông tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày… tháng… năm… Tác giả luận văn Nguyễn Thị Thu Huyền i LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn, nhận hướng dẫn, bảo tận tình thầy giáo, giúp đỡ, động viên bạn bè, đồng nghiệp gia đình Nhân dịp hồn thành luận văn, cho phép tơi bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc tới TS.Vũ Thị Hồn tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian tạo điều kiện cho tơi suốt q trình học tập thực đề tài Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ môn Vi sinh vật, Khoa Môi trường - Học viện Nơng nghiệp Việt Nam tận tình giúp đỡ tơi q trình học tập, thực đề tài hồn thành luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán viên chức Trung tâm Quan trắc môi trường miền Bắc giúp đỡ tạo điều kiện cho suốt trình thực đề tài Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ mặt, động viên khuyến khích tơi hồn thành luận văn./ Hà Nội, ngày… tháng… năm… Tác giả luận văn Nguyễn Thị Thu Huyền ii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục chữ viết tắt v Danh mục bảng .vi Danh mục hình viii Trích yếu luận văn .ix Thesis abstract .xi Phần Mở đầu 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Phạm vi nghiên cứu .2 1.4 Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học thực tiễn Phần Tổng quan tài liệu .3 2.1 Cơ sở khoa học đề tài 2.1.1 Một số khái niệm liên quan tới quản lý tài nguyên nước 2.1.2 Cơ sở thực tiễn .4 2.1.3 Cơ sở pháp lý 2.1.4 Đánh giá chất lượng nước 2.2 Hiện trạng chất lượng nước sông giới Việt Nam 2.2.1 Hiện trạng chất lượng nước sông giới 2.2.2 Hiện trạng nước sông Việt Nam 10 2.2.3 Hiện trạng chất lượng nước LVS Cầu 16 Phần Vật liệu phương pháp nghiên cứu .27 3.1 Địa điểm nghiên cứu 27 3.2 Thời gian nghiên cứu 27 3.3 Đối tượng nghiên cứu .27 3.4 Nội dung nghiên cứu 27 3.5 Phương pháp nghiên cứu 27 3.5.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp 27 3.5.2 Phương pháp tính tốn số chất lượng nước (WQI) 28 iii 3.5.3 Phương pháp so sánh đánh giá .30 3.5.4 Phương pháp xử lý số liệu .33 3.5.5 Phương pháp điều tra 33 3.5.6 Phương pháp lấy mẫu phân tích .33 3.5.7 Phương pháp tính tốn dự báo tải lượng chất ô nhiễm từ nước thải sinh hoạt 37 Phần Kết thảo luận .39 4.1 Điều kiện tự nhên, kinh tế - xã hộ tỉnh Thái Nguyên 39 4.1.1 Điều kiện tự nhiên 39 4.1.2 Điều kiện kinh tế xã hội 43 4.2 Đánh giá diễn biến chất lượng nước sông Cầu tỉnh Thái Nguyên 46 4.2.1 Diễn biến hàm lượng số thông số CLN mặt sơng Cầu 46 4.2.2 Đánh giá trạng sử dụng nước mặt LVS cầu đoạn chảy qua địa phận tỉnh Thái Nguyên .50 4.2.3 Phân vùng chất lượng nước sông Cầu tỉnh Thái Nguyên theo số WQI 51 4.3 Các nguồn tác động đến CLN sơng Cầu tỉnh Thái Ngun 53 4.3.1 Khái quát toàn nguồn thải tỉnh Thái Nguyên .53 4.3.2 Các nguồn thải tác động đến chất lượng nước sông Cầu tỉnh Thái Nguyên 56 4.4 Đánh giá sơ giải pháp kiểm sốt nhiễm quản lý mơi trường nước Sông Cầu tỉnh Thái Nguyên 63 4.5 Đề xuất giải pháp quản lý môi trường nước sông Cầu tỉnh Thái Nguyên 65 Phần Kết luận kiến nghị 69 5.1 Kết luận 69 5.2 Kiến nghị 70 Tài liệu tham khảo 71 Phụ lục 74 iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt Bộ TN&MT Bộ Tài nguyên Môi trường BVMT Bảo vệ môi trường CLN Chất lượng nước CTR Chất thải rắn HTS Hệ thống sông KCN Khu công nghiệp LVS Lưu vực sông NTSH Nước thải sinh hoạt NXB Nhà xuất RTSH Rác thải sinh hoạt TCCP Tiêu chuẩn cho phép TNN Tài nguyên nước WQI Chỉ số chất lượng nước v DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Số lưu vực sông quốc tế Bảng 2.2 Chất lượng nước mặt giới Bảng 2.3 Một số đặc trưng hệ thống sơng Việt Nam .11 Bảng 2.4 Chỉ số chất lượng nước WQI sông nội thành Hà Nội 15 Bảng 2.5 Đặc điểm sơng ngịi lưu vực sơng Cầu 17 Bảng 2.6 Thống kê nguồn gây ô nhiễm trọng điểm LVS Cầu 18 Bảng 2.7 Các loại hình, ngành nghề đạc trưng xả thải lưu vực sông Cầu 19 Bảng 2.8 Kết tính tốn số bền vững (WSI) lưu vực sông Cầu .24 Bảng 2.9 Dự báo lượng nước thải phát sinh lưu vực sông Cầu 24 Bảng 3.1 Bảng quy định giá trị qi, BPi .28 Bảng 3.2 Bảng quy định giá trị BPi qi DO% bão hòa 29 Bảng 3.3 Bảng quy định giá trị BPi qi thông số pH 30 Bảng 3.4 Giá trị giới hạn thông số chất lượng nước mặt 31 Bảng 3.5 Bảng xác định giá trị WQI 32 Bảng 3.6 Phương pháp đánh giá mức độ phù hợp 33 Bảng 3.7 Vị trí quan trắc nước mặt sơng Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên 35 Bảng 3.8 Danh mục phương pháp đo trường 37 Bảng 3.9 Danh mục phương pháp phân tích 37 Bảng 3.10 Thành phần nước thải sinh hoạt phân tích theo phương pháp APHA 38 Bảng 4.1 Dân số tỉnh Thái Nguyên .43 Bảng 4.2 Tổng sản phẩm (GRDP) bình quân đầu người tỉnh Thái Nguyên 44 Bảng 4.3 Giá trị sản xuất công nghiệp theo giá hành phân theo ngành công nghiệp tỉnh Thái Nguyên giai đoạn 2016-2018 44 Bảng 4.4.Giá trị sản xuất nông-lâm-thủy sản theo giá hành phân theo ngành công nghiệp tỉnh Thái Nguyên giai đoạn 2016-2018 45 Bảng 4.5 Hiện trạng sử dụng nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên 50 Bảng 4.6 Bảng đánh giá chất lượng nước sông Cầu đoạn chảy qua Thái Nguyên số WQI giai đoạn 2016 - 2018 51 Bảng 4.7 Đánh giá mức độ phù hợp trạng sử dụng nước sông Cầu tỉnh Thái Nguyên năm 2018 theo số WQI .53 vi Bảng 4.8 Tính tốn lượng nước thải sinh hoạt chất rắn lơ lửng tỉnh Thái Nguyên năm 2018 55 Bảng 4.9 Một số sở sản xuất xả thải nằm phân tán dọc đoạn 57 Bảng 4.10 Một số sở sản xuất xả thải nằm phân tán dọc đoạn .58 Bảng 4.11 Hàm lượng Fe TSS nước thải khu gang thép xí nghiệp luyện kim màu 59 Bảng 4.12 Một số sở sản xuất xả thải nằm phân tán dọc đoạn .62 vii DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Tỷ lệ phần trăm diện tích LVS (ngậm nước Cấp 4) tưới từ nguồn sông (dữ liệu từ Bản đồ khu vực tưới tiêu toàn cầu IWMI) Hình 2.2 Tỷ lệ thành phần chất ô nhiễm NTSH vùng nước 13 Hình 2.3 Diễn biến hàm lượng Amoni số sông, kênh, mương nội thành Hà Nội Tp Hồ Chí Minh giai đoạn 2012 – 2016 .15 Hình 2.4 Diễn biến hàm lượng Amoni số sông, kênh, mương nội thành số đô thị khác, giai đoạn 2012 – 2016 .16 Hình 2.5 Biểu đồ phân bố cấu dùng nước hộ dùng nước LVS Cầu 17 Hình 2.6 Bản đồ gần 500 nguồn thải lưu vực sông Cầu đưa vào hệ sở liệu cổng thông tin môi trường lưu vực sông Cầu 20 Hình 2.7 Giá trị BOD5 dọc lưu vực sông Cầu giai đoạn 2009-2014 22 Hình 2.8 Giá trị COD dọc lưu vực sơng Cầu giai đoạn 2009-2014 22 Hình 2.9 Giá trị NH4+ dọc lưu vực sông Cầu giai đoạn 2009-2014 22 Hình 2.10 Giá trị TSS dọc lưu vực sông Cầu giai đoạn 2009-2014 22 Hình 2.11 Chất lượng nước LVS Cầu theo WQI từ năm 2009 – 2012 .23 Hình 3.1 Sơ đồ vị trí quan trắc nước sông Cầu tỉnh Thái Nguyên 34 Hình 4.1 Sơ đồ vị trí tỉnh Thái Ngun 39 Hình 4.2 Bản đồ địa hình tỉnh Thái Nguyên 40 Hình 4.3 Dịch chuyển cấu kinh tế tỉnh Thái Nguyên 44 Hình 4.4 Hàm lượng BOD5 lưu vực sông Cầu giai đoạn 2016-2018 .46 Hình 4.5 Hàm lượng COD lưu vực sông Cầu giai đoạn 2016-2018 47 Hình 4.6 Hàm lượng P-PO4 lưu vực sơng Cầu giai đoạn 2016-2018 .47 Hình 4.7 Hàm lượng N-NH4 lưu vực sông Cầu giai đoạn 2016-2018 .48 Hình 4.8 Hàm lượng Fe lưu vực sơng Cầu giai đoạn 2016-2018 48 Hình 4.9 Hàm lượng TSS lưu vực sông Cầu giai đoạn 2016-2018 49 Hình 4.10 Sơ đồ phân vùng chất lượng nước sông Cầu năm 2018 tỉnh Thái Nguyên theo số WQI 52 Hình 4.11 Bản đồ phân bố khu công nghiệp- tổ hợp công ngiệp địa bàn tỉnh Thái Nguyên 54 Hình 4.12 Hàm lượng TSS số chi lưu chảy sông Cầu 60 Hình 4.13 Hàm lượng Fe số chi lưu chảy sông Cầu 60 viii TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Nguyễn Thị Thu Huyền Tên luận văn:“Đánh giá chất lượng nước sông Cầu đoạn chảy qua địa phận tỉnh Thái Nguyên giai đoạn 2016 - 2018” Ngành khoa học:Khoa học môi trường Mã số: 8440301 Tên sở đào tạo: Học viện Nơng nghiệp Việt Nam Mục đích nghiên cứu Đánh giá chất lượng nước sông Cầu đoạn chảy qua địa phận tỉnh Thái Nguyên giai đoạn 2016 – 2018 dựa việc phân tích chất lượng nước, tìm hiểu nguồn thải ảnh hưởng nguồn thải đến CLN từ đề xuất giải pháp nhằm nâng cao hiệu quản lý sử dụng nước sông Cầu địa phận tỉnh Thái Nguyên Phương pháp nghiên cứu Thu thập số liệu thứ cấp liên quan, kết hợp phương pháp đánh giá so sánh hàm lượng chất nhiễm với quy chuẩn hành, tính tốn số WQI để phân vùng chất lượng nước sông Cầu tỉnh Thái Nguyên Điều tra khảo sát thực địa xác định nguồn thải ảnh hưởng tới khu vực nghiên cứu Kết kết luận Sơng Cầu địa phận Thái Ngun có vai trị quan trọng phát triển KT-XH tỉnh, cung cấp nước để phục vụ sản xuất công nghiệp, nông nghiệp đời sống sinh hoạt nhân dân có chức giữ cân hệ sinh thái cảnh quan thiên nhiên tồn khu vực Nhưng nước sơng Cầu có biểu nhiễm; Chất lượng nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên ngày suy giảm, giai đoạn 2016 – 2018, chất lượng nước sơng Cầu suy giảm nhanh đặc biệt phía hạ lưu Đáng lưu ý hàm lượng TSS nước mặt: Năm 2016 toàn điểm quan trắc có hàm lượng TSS vượt mức A1; Năm 2017 hầu hết điểm quan trắc có hàm lượng TSS khơng vượt QCVN-A2 trừ vị trí Hịa Bình (94 mg/l), Sơn Cẩm (92,66 mg/l) Năm 2018 hàm lượng TSS tăng lên rõ rệt hầu hết điểm, có vị trí Cầu Trà Vườn vượt QCVN-A2 điểm Hồng Văn Thụ Cầu Mây vượt QCVN-B1, cịn lại vượt mức B2 Trong điểm Tân Phú tiểu vùng hạ lưu có hàm lượng TSS trung bình năm 2018 266,8 mg/l cao gấp 5,3 lần mức B1 Chỉ số WQI đoạn sông nghiên cứu giảm dần qua năm Năm 2016 chất lượng nước sơng cịn mức tốt, số WQI năm 2016 dao động khoảng 74 -96 Năm 2017 số WQI nằm khoảng 51 -84 Đến năm 2018 tồn dịng sơng khơng có điểm sử dụng cho mục đích sinh hoạt, giá trị WQI ix