Nghiên cứu quản lý chất lượng nước Sông Cầu trên địa bàn Tỉnh Thái Nguyên

7 DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 3.1 Kết quả phân tích nước của các phụ lưu cấp 1 đổ vào sông Cầu Bảng 3.5 Chất lượng nước tại các điểm quan trắc sông Cầu mùa khô năm Bảng 3.6 Các l

1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Vũ Thị Hồng Nghĩa

NGHIÊN CỨU QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG CẦU TRÊN

ĐỊA BÀN TỈNH THÁI NGUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2011

2

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Vũ Thị Hồng Nghĩa

NGHIÊN CỨU QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG CẦU TRÊN

ĐỊA BÀN TỈNH THÁI NGUYÊN

Chuyên ngành: Khoa học môi trường

Mã số: 60 85 02

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC GS.TSKH ĐẶNG TRUNG THUẬN

Hà Nội - 2011

3

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN……… 5

CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN……… 6

DANH MỤC CÁC BẢNG……… 7

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ……… 8

MỞ ĐẦU……… 11

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - KINH TẾ XÃ HỘI… 11

1.1 Điều kiện tự nhiên 11

1.1.1 Vị trí địa lý 11

1.1.2 Đặc điểm địa hình……… 11

1.1.3 Đặc điểm địa chất 16

1.1.4 Đặc điểm thổ nhưỡng 16

1.1.5 Đặc điểm khí hậu 17

1.1.6 Hệ thống thủy văn 18

1.1.7 Tài nguyên nước 19

1.1.8 Tài nguyên khoáng sản 21

1.1.9 Tài nguyên đất 22

1.1.10 Tài nguyên rừng và thảm thực vật, động vật 23

1.1.11 Tài nguyên du lịch 24

1.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội 25

1.2.1 Tăng trưởng kinh tế 25

1.2.2 Dân số, lao động và giải quyết việc làm……… 25

1.2.3 Đời sống các tầng lớp dân cư và công tác xoá đói giảm nghèo………… 26

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28 2.1 Đối tượng nghiên cứu 28

2.2 Phạm vi nghiên cứu 28

2.3 Nội dung nghiên cứu 28

2.4 Các tiếp cận trong nghiên cứu 28

4

2.5 Phương pháp nghiên cứu 31

CHƯƠNG 3 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG CẦU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH THÁI NGUYÊN VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP QUẢN LÝ………… 35

3.1 Hiện trạng chất lượng nước sông Cầu trên địa bàn tỉnh 35

3.1.1 Chất lượng nước dòng chính sông Cầu……… 35

3.1.2 Chất lượng nước của các phụ lưu cấp 1 đổ vào dòng chính sông Cầu… 60 3.2 Đánh giá mức độ ô nhiễm dòng chính sông Cầu……… 64

3.2.1.Phương pháp đánh giá ô nhiễm theo chỉ số WQI 64

3.2.2.Phân đoạn sông Cầu theo mức độ ô nhiễm 66

3.3 Các nguồn gây ô nhiễm nước sông Cầu……… 68

3.3.1 Các nguồn tác động do yếu tố tự nhiên 68

3.3.2 Các nguồn gây ô nhiễm do phát triển kinh tế xã hội ……… 68

3.4 Đánh giá các thiệt hại do ô nhiễm môi trường nước sông Cầu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên……… 77

3.4.1 Đối với sức khoẻ cộng đồng……… 77

3.4.2 Ảnh hưởng đến nguồn nước cấp……… 77

3.4.3 Ảnh hưởng tới hệ sinh thái ……… 78

3.5 Đánh giá ngưỡng chịu tải của sông Cầu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên 78 3.5.1 Tính toán tải lượng ô nhiễm tối đa……… 78

3.5.2 Tính toán khả năng tiếp nhận tải lượng ô nhiễm 80

3.5.3 Phân đoạn và đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải của sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên……… 82

3.6 Đề xuất giải pháp quản lý môi trường nước sông Cầu 86

3.6.1 Quy hoạch phát triển KT- XH tỉnh Thái Nguyên đến năm 2020……… 86

3.6.2 Phân tích các áp lực lên môi trường nước sông 87

3.6.3 Đánh giá sơ bộ các giải pháp kiểm soát ô nhiễm và quản lý môi trường nước sông Cầu……… 89

3.6.4 Các thách thức và yêu cầu đặt ra đối với quản lý môi trường nước sông Cầu……… 89

3.6.5.Đề xuất giải pháp quản lý môi trường nước sông Cầu giai đoạn 2011-2020……… 91

KẾT LUẬN……… 96

TÀI LIỆU THAM KHẢO……… 97

PHỤ LỤC………

7

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 3.1 Kết quả phân tích nước của các phụ lưu cấp 1 đổ vào sông Cầu

Bảng 3.5 Chất lượng nước tại các điểm quan trắc sông Cầu mùa khô năm

Bảng 3.6 Các loại hình, ngành nghề đặc trưng gây ô nhiễm môi trường

Bảng 3.7 Giá trị các thông số môi trường trong nước thải của khu gang

Bảng 3.8 Giá trị các thông số môi trường trong nước thải của xí nghiệp

Bảng 3.9 Ô nhiễm môi trường và các bệnh liên quan 77

Bảng 3.10 Kết quả tính toán khả năng tiếp nhận nước thải của sông Cầu

8

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Trang

9

Hình 3.23 Hàm lượng NH4-tính theo N trung bình năm 2006-2009 (mg/l) 46

Hình 3.24 Hàm lượng NH4-tính theo N trung bình năm 2010-2011 (mg/l) 46

10

Hình 3.56 Hàm lượng BOD5 tại các điểm quan trắc nước sông đổ vào

Hình 3.57 Hàm lượng COD tại các điểm quan trắc nước sông đổ vào

Hình 3.59 Bản đồ phân bố các khu công nghiệp- tổ hợp công ngiệp trên

Hình 3.60 Sơ đồ lưu lượng Sông Cầu và các nguồn thải đổ vào sông Cầu

11

MỞ ĐẦU

Thái Nguyên là một tỉnh trong vùng trung du miền núi đông bắc- Bắc bộ Phía bắc giáp Bắc Kạn, phía nam giáp thành phố Hà Nội, phía đông giáp các tỉnh Lạng Sơn, Bắc Giang, phía tây giáp các tỉnh Tuyên Quang, Vĩnh Phúc Vị trí của Thái Nguyên đối với vùng này ngày càng quan trọng hơn do góp phần ngày càng lớn vào phát triển công nghiệp và dịch vụ của toàn vùng Việc đẩy mạnh quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa của Thái Nguyên sẽ làm tăng năng lực sản xuất công nghiệp và dịch vụ của tỉnh, thúc đẩy sự phát triển công nghiệp của cả vùng và nâng cao vai trò của tỉnh trong việc thúc đẩy giao lưu kinh tế, thương mại trong vùng và với các địa phương khác Trong 10 năm gần đây, kinh tế Thái Nguyên đạt tốc độ phát triển cao (GDP tăng 8-14%/năm), đặc biệt là các ngành công nghiệp, dịch vụ

có tốc độ tăng trưởng nhanh Theo quy hoạch phát triển từ nay đến 2020 tốc độ tăng trưởng GDP của Thái Nguyên đến 12-15%/năm, cao hơn mức tăng trung bình của

cả nước (8-9%/năm)

Thái Nguyên là tỉnh có khu gang thép đầu tiên của cả nước và là địa phương

có nhiều cơ sở công nghiệp quan trọng Ở thành phố Thái Nguyên có 2 cụm công nghiệp chính : Cụm công nghiệp phía nam là lớn nhất, gồm khu công nghiệp gang thép Thái Nguyên với hơn 20 xí nghiệp thành viên và các cơ sở công nghiệp hỗ trợ; cụm công nghiệp phía bắc gồm các cơ sở sản xuất giấy, gạch ngói, khai thác than, nhà máy nhiệt điện Tuy nhiên cùng với quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa, những áp lực từ các hoạt động KT- XH đến môi trường, trong đó có môi trường nước mặt ngày càng lớn, gây ảnh hưởng không nhỏ đến sức khỏe người dân và các

hệ sinh thái tự nhiên, cũng như tác động đến năng suất, chất lượng của các sản phẩm ngành nông- lâm nghiệp- thủy sản

Trên lãnh thổ Thái Nguyên có dòng sông chính là sông Cầu và sông Công là phụ lưu cấp I lớn nhất của sông Cầu Hệ thống sông Cầu- sông Công có diện tích lưu vực bao trùm cả lãnh thổ Thái Nguyên, lại là hệ thống liên tỉnh, có ý nghĩa rất quan trọng về nguồn nước và chất lượng nước đối với các tỉnh ở hạ du Việc quản lý

12

theo lưu vực là phương thức quản lý tốt nhất nhằm giải quyết tốt những vấn đề về môi trường nước và các mối liên quan giữa các phần: thượng lưu, trung lưu và hạ lưu của một dòng sông theo hướng phát triển bền vững chung cho cả lưu vực Do

đó, đề tài : “Nghiên cứu quản lý chất lượng nước sông Cầu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên” được lựa chọn và thực hiện

13

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - KINH TẾ XÃ HỘI

TỈNH THÁI NGUYÊN 1.1 Điều kiện tự nhiên

1.1.1 Vị trí địa lý

Thái Nguyên là tỉnh nằm ở vùng Trung du miền núi Bắc Bộ, có diện tích tự nhiên 3.541,1km2, chiếm 1,08% diện tích cả nước Có tọa độ địa lý: 20020’ vĩ độ Bắc và 105025’ kinh độ Đông

- Phía bắc giáp tỉnh Bắc Kạn,

- Phía tây giáp tỉnh Vĩnh Phúc, Tuyên Quang,

- Phía đông giáp tỉnh Lạng Sơn, Bắc Giang,

- Phía nam giáp thủ đô Hà Nội

Tỉnh Thái Nguyên hiện nay có 01 thành phố là Thái Nguyên, 01 thị xã Sông Công, 7 huyện là Phú Bình, Phổ Yên, Đồng Hỷ, Phú Lương, Võ Nhai, Định Hoá và Đại Từ, (Hình 1.1) Các huyện, thành phố, thị xã được chia thành 180 xã, phường

và thị trấn, trong đó có 14 xã vùng cao, 106 xã vùng núi cao, còn lại là các xã trung

du, đồng bằng [6]

1.1.2 Đặc điểm địa hình

Thái Nguyên là tỉnh miền núi, độ cao trung bình 200 – 300m so với mực nước biển Bề mặt địa hình trên địa phận Thái Nguyên thay đổi trong một khoảng lớn, từ điểm thấp nhất 20m tại xã Lương Phú huyện Phú Bình đến điểm cao nhất 1.592m trên đỉnh dãy núi Tam Đảo Phía tây nam Thái Nguyên có dãy núi Tam Đảo

án ngữ, kéo dài theo hướng tây bắc- đông nam Phía đông bắc và tây bắc có các dãy núi hình cánh cung Ngân Sơn, Bắc Sơn bao quanh Nhìn chung, bề mặt địa hình thấp dần từ tây sang đông và từ bắc xuống nam, trong đó hướng bắc - nam là chủ đạo, dẫn đến hệ quả là hai dòng sông chính là sông Cầu và sông Công có hướng dòng chảy chung là bắc-tây bắc  nam- đông nam [12]

Trên địa phận tỉnh Thái Nguyên hiện diện nhiều kiểu địa hình, nhưng có thể gộp chúng thành các dạng sau :

14

- Dạng địa hình gò đồi gồm các đồi xen kẽ những khu đất bằng, nhỏ hẹp, phân bố chủ yếu ở phần phía nam của tỉnh, trên địa bàn các huyện Phú Bình, Phổ Yên

- Dạng địa hình đồi gồm chủ yếu là những đồi bóc mòn dạng bát úp, độ cao 100-200m, độ dốc sườn 15- 20 độ, xen các thung lũng nhỏ Điển hình của dạng địa hình này là khu vực sông Công, thành phố Thái Nguyên

- Dạng địa hình đồi - núi thấp gồm chủ yếu là các đồi xen kẽ một số đỉnh và dãy núi thấp, độ cao trung bình 200-400m, thường thấy trên địa phận các huyện Đại

Từ, Phú Lương, Đồng Hỷ

- Dạng địa hình núi thấp- trung bình, gồm chủ yếu là các núi có độ cao dưới 1000m, phân bố ở vùng cao, đồng thời là ranh giới tự nhiên của tỉnh phía tây bắc, bắc, và đông bắc, giáp với các tỉnh Tuyên Quang, Bắc Kạn, Lạng Sơn

- Dạng địa hình núi đá vôi - một dạng địa hình đặc biệt do hoạt động castơ tạo nên, rất đặc trưng ở Thái Nguyên tại các huyện Võ Nhai, Đồng Hỷ

- Dạng thung lũng giữa núi Đó có thể là thung lũng castơ, hoặc hình thành theo các đứt gãy kiến tạo địa chất như dọc theo quốc lộ 1B, từ Thái Nguyên đi Lạng Sơn

Nhìn chung các dạng địa hình này phân bố kế tiếp nhau theo chiều từ vùng thấp phía nam tỉnh lên vùng cao phía bắc tỉnh, tạo thành các bậc địa hình đặc trưng:

gò đồi  đồi  đồi- núi thấp  núi thấp - trung bình, biểu thị cho sự phân hoá về địa hình của tỉnh Thái Nguyên

15

Hình 1.1 Bản đồ hành chính tỉnh Thái Nguyên

16

1.1.3 Đặc điểm địa chất

Cấu trúc địa chất lãnh thổ Thái Nguyên khá phức tạp, gồm nhiều hệ tầng, phức hệ địa chất với các loại đá khác nhau: đá macma xâm nhập (gabro Núi Chúa, granit Núi Pháo, Đá Liền, đá phun trào ryolit Tam Đảo ); các đá trầm tích lục nguyên và trầm tích chứa than (hệ tầng Phú Ngữ, hệ tầng Hà Cối ), đặc biệt phổ biến đá vôi (hệ tầng Bắc Sơn, Đồng Đăng ), liên quan với các hệ tầng và phức hệ địa chất nói trên là các dạng khoáng sản nhiên liệu, kim loại, phi kim loại

Trên bình đồ cấu trúc nhận thấy các hệ tầng, phức hệ địa chất kéo dài dạng tuyến, hình cánh cung, nhưng ở nhiều nơi chúng phân bố mang tính quy luật rõ rệt: Dãy núi Tam Đảo cấu thành từ đá phun trào ryolit chạy dài theo phương tây bắc - đông nam, tạo thành ranh giới tự nhiên phía tây của tỉnh Ở phía tây bắc (huyện Định Hóa) phổ biến các loại đá trầm tích phiến sét, sét silic, cát bột kết , phía đông bắc của tỉnh (khu vực Đồng Hỷ, Võ Nhai) các dãy núi hình cánh cung cấu thành chủ yếu từ đá vôi, đây cũng là nơi có nhiều mỏ kim loại Đá vôi vừa là vật liệu xây dựng, vừa là nguyên liệu cho ngành công nghiệp xi măng có nhiều ở núi Voi, La Giang, La Hiên Phần trung tâm tỉnh, hơi lệch về phía nam, là dải trầm tích Mezozoi chứa than đá chạy theo phương tây bắc - đông nam với các mỏ than: Núi Hồng, Phấn Mễ, Làng Cẩm, Quán Triều [13]

Các nhóm đất khác thường phân bố tập trung ở một số vùng, tuỳ thuộc vào nguồn gốc phát sinh và mức cao địa hình, trong đó :

17

- Đất phù sa chua có diện tích dưới 2% DTTN, tập trung chủ yếu ven sông Cầu và các phụ lưu chính của chúng Đây là loại đất khá phổ biến ở vùng gò đồi Phú Bình, thị xã Sông Công, thích hợp cho lúa và hoa màu

- Đất xám có tầng loang lổ chiếm khoảng 6% DTTN, tập trung nhiều ở các vùng gò đồi thấp phía nam của tỉnh, điển hình là ở Phổ Yên, Phú Bình Đất này thích hợp cho canh tác lúa, hoa màu, cây ăn quả

- Đất nâu đỏ chiếm khoảng 6% DTTN, tập trung ở những vùng thuộc bậc địa hình đồi - núi thấp của các huyện Võ Nhai, Đại Từ, Phú Lương, Định Hoá Nhóm đất này thích hợp cho cây lâm nghiệp, cây ăn quả và cây công nghiệp

- Núi đá chiếm diện tích khoảng 8% DTTN, chủ yếu là các vùng núi đá vôi thuộc huyện Đồng Hỷ, Võ Nhai ở phía đông bắc, và một phần thuộc huyện Định Hoá ở phía tây bắc tỉnh Thái Nguyên

1.1.5 Đặc điểm khí hậu

Thái Nguyên nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, với 2 mùa rõ rệt, mùa nóng (mưa nhiều) từ tháng 5 đến tháng 10 và mùa lạnh (mưa ít) từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau

Tuy nằm ở vùng đông bắc, nhưng do có các dãy núi cao ở phía bắc và đông bắc che chắn gió mùa đông bắc trong mùa lạnh nên Thái Nguyên ít chịu ảnh hưởng lớn của gió mùa đông bắc so với các tỉnh khác thuộc vùng núi đông bắc Mặt khác,

do sự chi phối của địa hình nên trong mùa đông khí hậu của Thái Nguyên được chia thành 3 tiểu vùng rõ rệt:

- Tiểu vùng lạnh nhất là phía bắc huyện Võ Nhai,

- Tiểu vùng lạnh vừa là các huyện Định Hoá, Phú Lương và nam Võ Nhai,

- Tiểu vùng lạnh ít là vùng thấp thuộc về các huyện Đồng Hỷ, Đại Từ, thành phố Thái Nguyên, thị xã Sông Công, huyện Phú Bình và huyện Phổ Yên

a Về chế độ nhiệt:

Nhìn chung nhiệt độ bình quân năm không có sự khác biệt nhiều giữa các khu vực trong tỉnh Nhiệt độ trung bình năm ở phía Bắc và phía Nam tỉnh chỉ chênh lệch nhau khoảng 0,5- 1,00C Nhiệt độ trung bình tháng ở Thái Nguyên dao động

c Về bốc hơi:

Lượng bốc hơi trung bình năm (thời kỳ 2005- 2008) trong khoảng 1.092 - 1.255mm và cũng có sự khác nhau giữa các khu vực, nhưng nhìn chung lượng bốc hơi ở khu vực phía nam lớn hơn khu vực phía bắc của tỉnh Thường từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, ở tất cả các khu vực lượng bốc hơi lớn hơn lượng mưa, gây nên tình trạng thiếu nước nghiêm trọng

1.1.6 Hệ thống thủy văn

Cấu trúc độc đáo của địa hình đã chi phối mạng lưới thuỷ văn của Thái Nguyên Trên địa bàn tỉnh này có sông chính là sông Cầu và các phụ lưu cấp I là: Nghinh Tường, sông Đu, sông Công, sông Linh Nham, trong đó sông Công là phụ lưu cấp I lớn nhất bên hữu ngạn, nhập vào sông Cầu tại Thuận Thành, huyện Phổ Yên

Sông Cầu là sông liên tỉnh, bắt nguồn từ Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn, có diện tích bồn lưu vực lớn, mật độ sông suối dày, lưu lượng dòng chảy lớn, với tổng lượng nước lớn (4,5 tỷ m3)

a Chế độ thủy văn mùa lũ

Mùa lũ trên các sông ở Thái Nguyên bắt đầu tương đối đồng nhất về thời gian xuất hiện, từ đầu tháng 5 đến cuối tháng 10, đầu tháng 11, thời gian xuất hiện

lũ nhiều vào các tháng 6, 7, 8 và 9 Số trận lũ trung bình một năm từ 1,5- 2,0 trận, năm nhiều có tới 4 trận lũ xuất hiện Thời gian duy trì mực nước lũ ở cấp báo động

3 trung bình 25- 34 ngày, cấp báo động 2 là 30- 35 ngày đối với sông Cầu

19

Lượng nước trên các sông trong mùa lũ thường chiếm khoảng trên 75% lượng mưa cả năm, phân phối dòng chảy lũ của các tháng không đều Lũ lớn trên sông Cầu thường xuất hiện vào giữa mùa lũ và ba tháng có lượng dòng chảy lớn nhất là các tháng 6, 7, 8 Lưu lượng dòng chảy tháng lớn nhất trên sông Cầu là vào tháng 8 với 138m3/s tại thác Bưởi

b Chế độ thủy văn mùa cạn

Mùa cạn trên các sông ở Thái Nguyên thường từ đầu tháng 11 đến cuối tháng

4 năm sau Chế độ thủy văn trên các sông suối của Thái Nguyên trong mùa cạn có quan hệ mật thiết với dòng chảy năm, lượng mưa năm và các điều kiện khác của lưu vực như diện tích hứng nước, thổ nhưỡng, thảm thực vật Những yếu tố này có tác dụng điều tiết dòng chảy mùa cạn nhanh hay chậm Ở Thái Nguyên có một số khu vực đá vôi, làm phức tạp thêm quá trình hình thành nước sông trong mùa cạn

Lượng nước sông mùa cạn chiếm không quá ¼ tổng lượng nước cả năm, do vậy có tháng không đáp ứng được nhu cầu nước cho sản xuất và sinh hoạt, đồng thời cũng làm gia tăng nồng độ chất ô nhiễm ở một số đoạn của sông Cầu

1.1.7 Tài nguyên nước

a Tài nguyên nước mặt

Nguồn nước mặt của Thái Nguyên chủ yếu do sông Cầu và các phụ lưu của

nó cung cấp

- Sông Cầu nằm trong hệ thống sông Thái Bình có diện tích lưu vực 6.030

km2 bắt nguồn từ Chợ Đồn (Bắc Kạn) chảy theo hướng bắc - đông nam Tổng lượng nước sông Cầu khoảng 4,5 tỷ m3 Hệ thống thuỷ nông đã xây dựng trên sông này này có khả năng tưới cho 24 nghìn ha lúa hai vụ của huyện Phú Bình và các huyện Hiệp Hoà, Tân Yên của tỉnh Bắc Giang

- Sông Công là phụ lưu lớn có diện tích lưu vực 951 km2 bắt nguồn từ vùng núi Ba Lá huyện Định Hoá chạy dọc theo chân núi Tam Đảo, nằm trong vùng mưa lớn nhất của tỉnh Thái Nguyên Dòng sông đã được ngăn lại ở Đại Từ tạo thành hồ Núi Cốc có mặt nước rộng khoảng 25 km2

với sức chứa lên tới 175 triệu m3 nước

Hồ này có thể chủ động điều hoà dòng chảy, chủ động tưới tiêu cho 12 nghìn ha lúa

20

hai vụ, màu, cây công nghiệp và cung cấp nước sinh hoạt cho thành phố Thái Nguyên và thị xã Sông Công

Ngoài ra, tỉnh Thái Nguyên còn nhiều sông nhỏ khác đổ vào hệ thống sông

Kỳ Cùng và hệ thống sông Lô Theo đánh giá của các cơ quan chức năng thì trên các sông nhánh thuộc địa bàn tỉnh Thái Nguyên có tiềm năng thuỷ điện kết hợp với thuỷ lợi quy mô nhỏ

b Tài nguyên nước ngầm

Theo các tài liệu khảo sát địa chất thủy văn và tìm kiếm thăm dò trên địa phận tỉnh Thái Nguyên, nước dưới đất tồn tại dưới dạng lỗ hổng các trầm tích Đệ

Tứ (Q) và phức hệ chứa nước khe nứt

Nước lỗ hổng: phân bố ven sông Cầu, sông Công, chủ yếu phần nam của tỉnh gồm huyện Phổ Yên và Phú Bình Phần trên chủ yếu là các thành phần hạt mịn, khả năng chứa nước kém, bề dầy 4  5 m, ở ven các sông nhỏ 15  20 m Phần dưới là cát, cuội, sỏi khả năng chứa nước tốt hơn, bề dầy 4  5 m có khi 10  15 m Ven các sông, tầng nước này có quan hệ thuỷ lực với nước sông

Nước khe nứt thuộc loại trung tính có thể dùng làm nguồn cấp nước cho dân sinh, cho công nghiệp Nhưng hàm lượng sắt cao, cần phải được xử lý

- Huyện Đại Từ trầm tích Đệ Tứ 8 - 9,5 m, trong đó chiều dày lớp cuội cát chứa nước 4,9 - 7,3 m Nguồn gốc chủ yếu là lũ tích, tàn tích của các trầm tích T3n-r vl,

độ chọn lọc kém, lượng cát, sét trong lớp cuội, sạn khá cao làm hạn chế khả năng chứa nước của phức hệ, tầng chứa nước nằm nông, phương thức khai thác tốt nhất

là đào giếng; ở những vị trí thuận lợi lưu lượng một giếng khoảng 100m3/ngày

- Dải Phú Bình - Phổ Yên - Thái Nguyên là khoảnh trầm tích Đệ Tứ rộng nhất, được xếp vào dạng bồi tích trước núi, có mức độ chứa nước tốt

Nước khe nứt và khe nứt castơ: Chiếm 70% diện tích toàn tỉnh

Các thành tạo cacbonat có mức độ chứa nước tốt, độ cứng cao, nhiều mạch

lộ có lưu lượng rất lớn như Hồ Mắt Rồng lưu lượng vài trăm l/s

Nước khe nứt đều nhạt, thuộc loại nước trung tính có thể làm nguồn cấp nước

21

Điều kiện ở Thái Nguyên tương đối thuận lợi cho khai thác nước ngầm, nhìn chung nước ngầm chất lượng tốt, có trữ lượng khá lớn, khoảng 3 tỷ m3, đảm bảo phục vụ cho yêu cầu sinh hoạt của nhân dân

1.1.8 Tài nguyên khoáng sản

Thái Nguyên nằm trong vùng sinh khoáng đông bắc Việt Nam Hiện đã phát hiện 177 điểm quặng và mỏ khoáng sản với hơn 30 loại hình khoáng sản khác nhau, phân bố tập trung ở các huyện Đại Từ, Phú Lương, Đồng Hỷ, Võ Nhai… Tài nguyên khoáng sản của tỉnh Thái Nguyên có thể chia thành bốn nhóm:

Nhóm nguyên liệu cháy gồm than đá và than mỡ với tổng trữ lượng gần 100

triệu tấn (hiện còn lại khoảng 68 triệu tấn), chất lượng tương đối tốt Các mỏ có trữ lượng lớn là Khánh Hòa (46 triệu tấn), Núi Hồng (15,1 triệu tấn); hai mỏ Làng Cẩm

và Âm Hồn mỗi mỏ có trữ lượng trên 3,5 triệu tấn than mỡ Thái Nguyên được đánh giá là tỉnh có trữ lượng than lớn thứ hai trong cả nước (riêng trữ lượng than mỡ trong ngành luyện kim đứng đầu trong cả nước), đủ đáp ứng các nhu cầu về luyện kim, sản xuất nhiệt điện và các nhu cầu khác không chỉ đối với riêng tỉnh

Nhóm khoáng sản kim loại gồm cả kim loại đen như sắt, mangan, titan và

kim loại mầu như chì, kẽm, đồng, niken, nhôm, thiếc, vonfram, antimon, thuỷ ngân, vàng Khoáng sản kim loại là một trong những ưu thế của Thái Nguyên không chỉ

so với các tỉnh trong vùng, mà còn có ý nghĩa đối với cả nước

- Quặng sắt: trữ lượng khoảng gần 34,6 triệu tấn với hàm lượng Fe 61,8%, được xếp vào loại chất lượng tốt

58,8 Quặng titan gốc: Là mỏ duy nhất ở Việt Nam được phát hiện tính đến thời điểm hiện nay với trữ lượng trên 1 triệu tấn

- Quặng mangan - sắt có hàm lượng Mn+Fe khoảng 40-60%, trữ lượng thăm

dò khoảng 5 triệu tấn

- Quặng thiếc, vonfram: Đây là các loại khoáng sản có tiềm năng ở Thái Nguyên, tổng trữ lượng SnO2 còn lại của cả ba mỏ chính là 16.648 tấn Quặng vonfram - đa kim có trữ lượng trên 100 triệu tấn, thuộc loại mỏ lớn của thế giới Riêng mỏ vonfram ở khu vực Đá Liền được đánh giá là mỏ có quy mô lớn với trữ

Nhóm khoáng sản phi kim loại gồm pyrit, barit, phốt-pho-rít, graphit, trong

đó đáng chú ý nhất là phốt-pho-rít với tổng trữ lượng khoảng 89.500 tấn

Khoáng sản vật liệu xây dựng: Thái Nguyên có nhiều khoáng sản vật liệu

xây dựng như đá xây dựng, đất sét, đá vụn, cát sỏi, trong đó sét xi măng có trữ lượng khoảng 84,6 triệu tấn Sét ở đây có hàm lượng các chất dao động như SiO2 từ 51,9 đến 65,9%, Al2O3 khoảng từ 7-8%, Fe2O3 khoảng 7-8% Ngoài ra, Thái Nguyên còn có sét làm gạch ngói, cát sỏi dùng cho xây dựng Đáng chú ý nhất trong nhóm khoáng sản phi kim loại của tỉnh là đá carbonat bao gồm đá vôi xây dựng có trữ lượng xấp xỉ 100 tỷ m3, đá vôi xi măng ở Núi Voi, La Giang, La Hiên có trữ lượng 194,7 triệu tấn

Nhìn chung, tài nguyên khoáng sản của Thái Nguyên rất phong phú về chủng loại, trong đó có nhiều loại có ý nghĩa trong phạm vi cả nước như quặng sắt, than (đặc biệt là than mỡ) Đây là một lợi thế lớn của tỉnh trong việc phát triển các ngành công nghiệp như luyện kim, khai khoáng, sản xuất xi măng, vật liệu xây dựng

1.1.9 Tài nguyên đất

Tổng diện tích đất tự nhiên của tỉnh là 354.110 ha, trong đó:

- Đất núi chiếm 43,83% diện tích tự nhiên, có độ cao trên 200m, hình thành

do sự phong hoá trên các đá macma, đá biến chất và đá trầm tích Đất núi thích hợp cho việc phát triển lâm nghiệp, trồng rừng đầu nguồn, rừng phòng hộ, rừng kinh doanh, nhưng cũng thích hợp để trồng các cây đặc sản, cây ăn quả

- Đất đồi chiếm 24,57% diện tích tự nhiên, chủ yếu hình thành trên cát kết, bột kết, phiến sét và một phần phù sa Đây là vùng đất xen kẽ giữa nông và lâm nghiệp Đất đồi phân bố ở một số vùng như Đại Từ, Phú Lương… với độ cao từ 50 đến 200m, có độ dốc từ 5 đến 20 độ, rất phù hợp đối với cây công nghiệp, đặc biệt

23

là cây chè và cây ăn quả lâu năm

- Đất ruộng chiếm 12,11% diện tích đất tự nhiên Tuy phần lớn diện tích có

độ phì thấp, song các cây lương thực như lúa, ngô, cây mầu như khoai, lạc đỗ đủ đảm bảo cung cấp lương thực trong nội tỉnh

- Đất chưa sử dụng hiện còn khoảng 49.050 ha (chiếm 13,85% diện tích tự nhiên), phần lớn trong số này có khả năng sử dụng cho mục đích nông, lâm nghiệp

Mặc dù là một tỉnh trung du miền núi, nhưng địa hình tỉnh Thái Nguyên không phức tạp lắm so với các tỉnh trung du, miền núi khác Đây cũng là một thuận lợi của tỉnh trong việc canh tác nông, lâm nghiệp, phát triển KT- XH nói chung mà nhiều tỉnh trung du miền núi khác không có

1.1.10 Tài nguyên rừng và thảm thực vật, động vật

Thái Nguyên có trên 165,13 nghìn ha đất lâm nghiệp (chiếm k h o ả ng 46,6 % diện tích tự nhiên của tỉnh), trong đó diện tích đất rừng tự nhiên khoảng 104,8 nghìn ha, rừng trồng có trên 60 nghìn ha Trong tổng diện tích rừng, rừng phòng hộ có gần 55,6 nghìn ha, rừng đặc dụng 28,1 nghìn ha và rừng kinh tế 81,4 nghìn ha Tổng diện tích đất chưa sử dụng có 49.049 ha (phần lớn là diện tích rừng

tự nhiên đã bị tàn phá), trong số này có trên 39 nghìn ha có khả năng phục vụ mục đích lâm nghiệp

Từ những tài liệu lịch sử và các dấu tích còn lại, có thể thấy phần lớn diện tích đồi núi của Thái Nguyên trước đây là những thảm rừng dầy Sau những năm chiến tranh và do khai thác sử dụng không hợp lý, lớp phủ thực vật của Thái Nguyên đã suy giảm cả về diện tích và sinh khối Điều này gây ảnh hưởng xấu đến tài nguyên sinh vật, suy thoái môi trường và tác động tiêu cực đến khả năng phát triển KT- XH của tỉnh Trong vòng 10 năm nay với hiệu quả của các chương trình phục hồi rừng, diện tích rừng ở Thái Nguyên tăng đáng kể so với các năm

1980 Tuy nhiên phần lớn thực vật ở rừng mới trồng là các loại cây keo, bạch đàn, thông ít có giá trị về đa dạng sinh học

Thảm thực vật của Thái Nguyên hiện nay được chia thành ba kiểu chính:

- Kiểu rừng rậm thường xanh nhiệt đới cây lá rộng trên đất hình thành từ đá

24

vôi và các trạng thái thứ sinh thay thế: Kiểu này phân bố chính ở các hệ tầng đá vôi

thuộc hai huyện Võ Nhai và Định Hoá, những năm gần đây do khai thác không hợp

lý, kiểu thảm thực vật này bị suy thoái

- Kiểu rừng rậm thường xanh nhiệt đới trên đất hình thành từ các loại đá

gốc khác nhau và trạng thái thứ sinh thay thế: Kiểu rừng này chủ yếu ở vùng đồi

núi phía tây của tỉnh, một phần ở phía bắc và đông bắc, đôi khi xen kẽ với kiểu rừng trên đất hình thành từ đá vôi Ở đây còn thấy một số loài cây lá rộng, cây gỗ với thành phần ưu thế: dẻ gai, chò, trường, ngát, trám trắng, sao, gội, long não, dẻ, sa

mu Các loại tre nứa thường là mai, vầu, giang và các cây gỗ nhỏ, cỏ mọc xen

- Thảm cây trồng: Diện tích cây lâu năm và cây nông nghiệp chiếm gần 1/3

diện tích toàn tỉnh Diện tích này phân bố chủ yếu ở vùng đồng bằng phía nam và vùng trung tâm của tỉnh Cây lương thực, thực phẩm có lúa, sắn, ngô, khoai, đỗ tương, lạc, rau xanh Cây lâu năm chủ yếu là chè Cây ăn quả chủ yếu có vải, nhãn,

hồng

Về tính đa dạng sinh học có thể thấy Thái Nguyên khá đa dạng về các loài động thực vật, đặc biệt có nhiều loại cây dược liệu quý có thể phát triển ở quy mô sản xuất hàng hoá

Trước đây, theo thống kê Thái Nguyên có tới 71 họ với 522 loài thực vật hoang dã, nhiều loại cây gỗ quý như: đinh, lim, sến, táu, chò chỉ, lát và nhiều cây thuốc quý như sa nhân, ba kích, hà thủ ô Tuy nhiên, đến nay một số loài hầu như

25

hoạch quy hoạch thành khu du lịch lịch sử quốc gia)

Nhìn chung, tỉnh có nhiều điều kiện thuận lợi để phát triển du lịch sinh thái gắn với cảnh quan thiên nhiên và văn hoá dân gian và du lịch gắn với văn hoá, lịch sử: Thái Nguyên nằm sát Hà Nội nên có nhiều cơ hội nằm trong các tuyến, tour du lịch quốc gia

1.2 Đặc điểm kinh tế- xã hội

1.2.1 Tăng trưởng kinh tế

Mặc dù gặp nhiều khó khăn và thách thức, nhưng trong những năm qua nền kinh tế của tỉnh vẫn phát triển với tốc độ tăng trưởng khá, ổn định và tương đối đồng đều giữa các khu vực

Tổng sản phẩm trong tỉnh năm 2009 (theo giá so sánh 1994) đạt 5.732,2 tỷ đồng, tăng 9% so với năm 2007, tốc độ tăng trưởng của khu vực công nghiệp và xây dựng nhanh và cao hơn mức bình quân chung, khu vực nông, lâm nghiệp và thuỷ sản có mức tăng chậm hơn, nên cơ cấu kinh tế có sự chuyển dịch theo hướng tăng nhanh tỷ trọng công nghiệp và xây dựng và giảm dần nông, lâm nghiệp và thuỷ sản

Tỷ trọng công nghiệp và xây dựng tăng từ 39,78% năm 2008 lên 40,42% năm 2009,

tỷ trọng nông, lâm nghiệp và thuỷ sản giảm từ 23,98% năm 2008 xuống còn 22,85% năm 2009 Khu vực dịch vụ có tốc độ tăng trưởng tương đương với tốc độ tăng trưởng chung, tỷ trọng khu vực này tăng từ 36,24% năm 2008 lên 36,74% năm

2009

Năm 2009 GDP bình quân đầu người đạt 14,6 triệu đồng, tăng 2,5 triệu đồng/người so với năm 2008, tuy nhiên vẫn thấp hơn trung bình cả nước là 19,1 triệu đồng

1.2.2 Dân số, lao động và giải quyết việc làm

Tổng dân số tỉnh Thái Nguyên là 1.124.786 người (theo Tổng điều tra dân số ngày 01 tháng 04 năm 2009), chiếm 1,34% dân số cả nước Trong đó dân số nam là 559.153 người (chiếm 49,71%); dân số nữ là 565.633 người (chiếm 50,29%) So với cả nước, dân số tỉnh Thái Nguyên đứng thứ 33 và đứng thứ 3 các tỉnh trong vùng trung du và miền núi phía Bắc (sau tỉnh Bắc Giang và tỉnh Phú Thọ) Tỷ lệ

26

tăng dân số bình quân năm trong thời kỳ giữa 2 cuộc tổng điều tra năm 1999 và

2009 là 0,73%/năm, thấp hơn mức tăng bình quân 1,7%/năm của giai đoạn

1989-1999 và thấp hơn mức tăng bình quân chung của cả nước (cả nước giai đoạn 1989-

1999-2009 tăng bình quân 1,2%/năm) Dân số thành thị của tỉnh Thái Nguyên tại thời điểm tổng điều tra 2009 là 288 nghìn người, chiếm 25,62% dân số (năm 1999 dân

số khu vực thành thị là 228 nghìn người, chiếm 21,81% dân số) và là tỉnh có tỷ lệ dân số thành thị cao thứ 22 so với cả nước và đứng đầu trong số các tỉnh trung du và miền núi phía Bắc

Hiện nay trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên có khoảng trên 600 nghìn người trong độ tuổi lao động đang tham gia các hoạt động kinh tế thường xuyên, trong đó, khoảng 21,5% là thuộc khu vực thành thị Về chất lượng lao động, tỷ lệ lao động của tỉnh đã qua đào tạo khá cao, khoảng trên 27%, bình quân mỗi năm có 12 nghìn lao động được giải quyết việc làm Số lao động thất nghiệp ở thành thị đã giảm từ 5,57% năm 2005 xuống còn 4,91% năm 2007 Tuy nhiên với quy mô dân số như hiện nay, mỗi năm có khoảng gần 20 nghìn người bước vào độ tuổi lao động, cộng với khoảng gần 8 nghìn lao động thất nghiệp ở thành thị thì nhu cầu phải giải quyết việc làm mỗi năm khoảng gần 30 nghìn người Mặt khác, để giảm dần lao động thuộc khu vực nông thôn xuống còn 55% vào năm 2010 thì mỗi năm có khoảng 25 nghìn lao động nông nghiệp phải chuyển đổi sang các ngành nghề khác Như vậy số người trong tuổi lao động ngày càng tăng, mỗi năm phải tạo thêm khoảng trên 50 nghìn chỗ làm việc, đây là yêu cầu hết sức khó khăn trong những năm tới đối với tỉnh Thái Nguyên

1.2.3 Đời sống các tầng lớp dân cư và công tác xoá đói giảm nghèo

Công tác xóa đói giảm nghèo, bảo trợ xã hội, chăm sóc sức khoẻ sinh sản, kế hoạch hoá gia đình và các chính sách với người có công, gia đình chính sách tiếp tục được tập trung quan tâm, thực hiện thường xuyên, đúng quy định Các chương trình đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng KT- XH cho các vùng khó khăn và các chính sách trợ giúp trực tiếp về sản xuất và đời sống cho dân tộc thiểu số, người nghèo

đó, khu vực thành thị đạt 636,2 nghìn đồng, khu vực nông thôn đạt 334,4 nghìn đồng Đến năm 2006, thu nhập bình quân đầu người một tháng đạt 555,0 nghìn đồng, trong đó, khu vực thành thị đạt 858,4 nghìn đồng, khu vực nông thôn đạt 459,4 nghìn đồng

Mặc dù trong những năm qua đời sống của nhân dân được cải thiện, thu nhập được nâng cao, nhưng so với bình quân chung cả nước vẫn còn chênh lệch khá xa.Hiện nay thu nhập bình quân đầu người của tỉnh chỉ bằng 77% của cả nước

28

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

Nghiên cứu chất lượng nước dòng chính sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái

Nguyên cho mục đích quản lý

2.2 Phạm vi nghiên cứu

Trong khuôn khổ luận văn này, phạm vi nghiên cứu được giới hạn là đoạn dòng chính sông Cầu chảy qua địa phận tỉnh Thái Nguyên Điểm bắt đầu khảo sát là Chợ Mới - nơi dòng chính sông Cầu từ tỉnh Bắc Kạn đổ vào tỉnh Thái Nguyên và kết thúc tại điểm khảo sát Cầu Vát, huyện Hiệp Hòa, tỉnh Bắc Giang - nơi dòng chính sông Cầu ra khỏi địa bàn tỉnh Thái Nguyên, chảy về phía hạ du

2.3 Nội dung nghiên cứu

 Khảo sát, điều tra hiện trạng môi trường nước sông Cầu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên

- Nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng môi trường nước sông Cầu, từ

đó xây dựng bản đồ ô nhiễm nước mặt sông Cầu;

- Khảo sát, điều tra các nguồn thải vào sông Cầu;

- Đánh giá hiện trạng quản lý môi trường nước sông Cầu

 Đánh giá ngưỡng chịu tải và dự báo chất lượng môi trường nước sông Cầu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên đến năm 2020

- Đánh giá ngưỡng chịu tải của sông;

- Dự báo các nguồn thải vào sông Cầu đến năm 2020

 Đề xuất các giải pháp quản lý môi trường nước sông Cầu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên

2.4 Các cách tiếp cận trong nghiên cứu

Trong luận văn này sử dụng ba cách tiếp cận nghiên cứu quản lý tài nguyên nước sông Cầu:

29

 Quản lý nước theo lưu vực sông

Như chúng ta đã biết, nước là tài nguyên đặc biệt quan trọng, quyết định sự tồn tại, phát triển bền vững của đất nước Xã hội càng phát triển thì nhu cầu về nước càng tăng, trong khi nguồn nước ngày càng bị ô nhiễm, suy thoái, có nơi cạn kiệt Điều đó đặt ra yêu cầu phải bảo vệ tài nguyên nước, sử dụng phải đa mục tiêu, tiết kiệm, hiệu quả Để đạt được các yêu cầu đó cần phải quản lý tài nguyên nước theo hướng tổng hợp bền vững trên từng lưu vực sông

Nước vận động theo lưu vực sông, không theo địa giới hành chính Mọi hoạt động khai thác, sử dụng tài nguyên nước cũng như các tác động của nó đều diễn ra trên quy mô lưu vực Vì vậy, về mặt khoa học cũng như thực tiễn, cần phải quản lý tài nguyên nước theo lưu vực sông

Cách tiếp cận quản lý tài nguyên nước trên cơ sở quy hoạch lưu vực sông đã được khẳng định là phương pháp quản lý tài nguyên nước có hiệu quả hiện nay trên thế giới Tại nghị định số 120/2008/ NĐ - CP ngày 01 tháng 12 năm 2008 của Chính Phủ về quản lý lưu vực sông nhấn mạnh rằng, tài nguyên nước trong lưu vực sông phải được quản lý thống nhất, không chia cắt giữa các lớp hành chính, giữa thượng nguồn và hạ nguồn Việc khai thác, sử dụng tài nguyên nước, xả nước thải trên lưu vực sông phải thực hiện nghĩa vụ tài chính theo quy định của pháp luật Kết hợp chặt chẽ giữa khai thác, sử dụng, phát triển tài nguyên nước với việc bảo vệ môi trường, khai thác các nguồn tài nguyên thiên nhiên khác trong lưu vực

 Quản lý nước theo hướng phát triển bền vững

Phát triển bền vững được định nghĩa là sự phát triển nhằm đáp ứng các nhu cầu hiê ̣n ta ̣i mà không làm tổn ha ̣i đến khả năng đáp ứng nhu cầu của các

thế hê ̣ tương lai (Báo cáo Brundtland của Ủy ban Môi trường và Phát triển Thế giới

năm 1987) [15]

Phát triển bền vững ngày càng trở thành định hướng của sự phát triển trong mọi lĩnh vực, dựa trên ba trụ cột cơ bản: Kinh tế phát triển, đảm bảo an sinh xã hội và môi trường được bảo vệ

30

Phát triển KT- XH dù ở hình thức hay quy mô nào cũng luôn gắn liền với việc khai thác, sử dụng các nguồn tài nguyên thiên nhiên và phát sinh nhiều chất thải có khả năng gây ô nhiễm, suy thoái môi trường, trong đó nước là một dạng tài nguyên cực kỳ quan trọng không thể thiếu trong mọi hoạt động sống và phát triển Sự gia tăng dân số, quá trình đô thị hóa, cộng với sự hình thành ngày càng nhiều khu công nghiệp, cụm công nghiệp tập trung, các cơ sở sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản, các dịch vụ du lịch, là những chiều hướng tất yếu sẽ diễn ra trên các lưu vực nói chung và đặc biệt đối với lưu vực sông Cầu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên nói riêng, nơi nằm trong vùng kinh

tế trọng điểm trung du miền núi Bắc bộ; kèm theo đó là sự gia tăng nhu cầu khai thác sử dụng tài nguyên nước mặt sông Cầu cho các mục đích phát triển, cũng như sự gia tăng về lượng chất thải ô nhiễm vào nguồn nước, đe dọa trực tiếp đến tính bền vững của sự khai thác, sử dụng và bảo vệ tài nguyên nước sông Cầu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên

Do đó việc nghiên cứu, đánh giá đầy đủ hiện trạng tài nguyên nước mặt sông Cầu trên cơ sở phân tích một cách tổng hợp các yếu tố liên quan nhằm đề xuất các phương án phát triển bền vững của lưu vực sông Cầu trên địa bàn tỉnh cũng là một trong những vấn đề cấp thiết cho việc quản lý và sử dụng tài nguyên nước trong lưu vực

 Phân tích hệ thống theo mô hình DPSIR

Áp dụng mô hình DPSIR, trong đó D (Driving force- động lực), P ( Pressure-

Áp lực), S ( State- hiện trạng), I (Impact- tác động), R ( Respond- phản hồi) [16] Phân tích các nguyên nhân, tác động ảnh hưởng của các hoạt động phát triển kinh

tế, các chiến lược, chính sách cũng như các quy hoạch tới các thành phần môi trường và tới cuộc sống của con người và đề xuất các phản hồi Phân tích các hoạt động trong một mô hình khép kín là cơ sở khoa học cho việc đưa ra các giải pháp và tiến hành phân tích chính các giải pháp đó nhằm lựa chọn các giải pháp tối ưu cho quản lý chất lượng nước dòng chính sông Cầu

31

2.5 Phương pháp nghiên cứu

 Phương pháp thu thập, kế thừa những kết quả nghiên cứu trước

Phương pháp này được thực hiện trên cơ sở kế thừa và tổng hợp các nguồn tài liệu, tư liệu, số liệu thông tin có liên quan một cách có chọn lọc, từ đó, đánh giá chúng theo yêu cầu và mục đích nghiên cứu

Trong luận văn này, học viênđã thu thập được một số tài liệu như:

- Số liệu quan trắc hiện trạng môi trường nước mặt sông Cầu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên, Bắc Kạn, Bắc Giang các năm 2005, 2006, 2007, 2008, 2009,

2010 của các Trung tâm Quan trắc môi trường tỉnh

- Số liệu quan trắc hiện trạng môi trường nước mặt của các phụ lưu cấp I của sông Cầu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên: Nghinh Tường, sông Đu, Sông Linh Nham, sông Công các năm 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010 của Trung tâm Quan trắc môi trường tỉnh Thái Nguyên

 Điều tra, khảo sát thực địa, lấy mẫu bổ sung

Ngoài những số liệu đã thu thập được, học viên đã lấy mẫu bổ sung 2 đợt: mùa khô vào tháng 4/2011 và mùa mưa vào tháng 8/2011

Bảng 2.1: Danh mục các điểm lấy mẫu

Tỉnh Bắc Kạn

Tỉnh Thái Nguyên

Tường

5 Thị trấn Giang Tiên- Huyện Phú Lương Sông Đu

32

7 Sau nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ- Phường

Quan Triều- Thành phố Thái Nguyên Sông Cầu

9 Cầu Gia Bảy- Phường Trưng Vương- Thành phố

10 Đập Thác Huống- xã Huống Thượng- Huyện

11 Cầu Trà Vườn- Phường Hương Sơn- Thành phố

12 Cầu Mây- Xã Úc Sơn- Huyện Phú Bình Sông Cầu

14 Cầu Đa Phúc- Xã Thuận Thành- Huyện Phổ Yên Sông Công

Tỉnh Bắc Giang

15 Cầu Vát- Xã Hợp Thịnh- Huyện Hiệp Hòa Sông Cầu

Các mẫu trên được phân tích theo 10 chỉ tiêu bao gồm: pH, hàm lượng chất rắn lơ lửng TSS, BOD5, COD, NH4, Coliform, Fe, As, Pb, Zn

Phương pháp lấy mẫu:

Việc lấy mẫu được tiến hành theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5996-1995 Ứng với mỗi chỉ tiêu phân tích, mẫu được chứa vào chai tương ứng và bảo quản theo hướng dẫn Tất cả các chai, can nhựa đều được rửa sạch, tráng nước cất trước khi sử dụng, tiếp tục tráng lại 2-3 lần bằng loại nước lấy làm mẫu phân tích, rồi dùng lấy mẫu nước Mẫu được mã hoá và đánh số ngay tại hiện trường trước khi đưa về phòng phân tích Quá trình vận chuyển về phòng thí nghiệm, mẫu được giữ lạnh bằng thùng bảo ôn và phân tích ngay những chỉ tiêu dễ thay đổi

+ Đối với các chỉ tiêu phân tích BOD5, COD: Mẫu lấy vào bình không được nạp đầy, mà cần để một khoảng không khí sau khi nút chai Điều đó cũng để dễ lắc

Bảng 2.2: Phương pháp phân tích mẫu STT Chỉ tiêu Phương pháp phân tích Tiêu chuẩn

lượng TCVN 6625-2000 (ISO 11923-1997)

4 BOD5 Cấy và pha loãng TCVN 6001-1995 (ISO 5815-1989)

5 COD Đun hồi lưu kín, so màu TCVN 6491-1999 (ISO 6060-1989)

7 Các nguyên

tố vi lượng

Đo bằng máy quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAF)

APHA 3500

8 Coliform Phân tích sinh học TCVN 6187-1-1996 (ISO

9308-1-1990)

 Phương pháp xử lý số liệu

- Xử lý thống kê số liệu phân tích

Từ các số liệu thu thập được, cũng như số liệu phân tích năm 2011, học viên

đã tiến hành tổng hợp, vẽ đồ thị và loại các sai số thô trong quá trình phân tích

- Xác định mức độ ô nhiễm

34

Do nước sông Cầu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên được sử dụng vào nhiều mục đích khác nhau như sử dụng cấp nước sinh hoạt sau xử lý phù hợp (khu vực Văn Lăng- Huyện Đồng Hỷ), hoặc dùng tưới tiêu, thủy lợi, nên trong khuôn khổ luận văn này đã dùng Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước mặt (QCVN 08:2008/BTNMT cột A2 và B1) để đánh giá chất lượng nước sông Cầu trong những năm gần đây

- Tính toán ngưỡng chịu tải, khả năng tiếp nhận chất thải

Trong luận này, việc tính toán ngưỡng chịu của sông Cầu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên được thực hiện theo thông tư số: 02/2009/TT-BTNMT của Bộ Tài nguyên và Môi trường

- Phương pháp dự báo chất lượng môi trường nước

Căn cứ vào Quy hoạch phát triển kinh tế xã hội tỉnh Thái Nguyên đến năm

2020 của Ủy ban nhân dân tỉnh Thái Nguyên, trong đó có phát triển đô thị, công nghiệp, gia tăng dân số tiến hành dự báo ảnh hưởng từ sự phát triển đó đến chất lượng môi trường nước sông Cầu

- Phương pháp bản đồ

Nghiên cứu quản lý chất lượng nước không thể thiếu phương pháp bản đồ,

nó được sử dụng nhiều để phục vụ thiết lập các bản đồ về chất lượng nước, hiện trạng ô nhiễm, và các bản đồ dự báo chất lượng môi trường nước ứng với các phương án được xây dựng

Trên cơ sở các số liệu phân tích tại các điểm quan trắc, đã sử dụng phần mềm Mapinfo để thành lập:

+ Bản đồ về hiện trạng môi trường nước sông Cầu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên, thể hiện được các vị trí ô nhiễm trên từng đoạn sông

+ Sơ đồ phân đoạn ô nhiễm sông Cầu

35

CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG CẦU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH THÁI NGUYÊN VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ

3.1 Hiện trạng chất lượng nước sông Cầu trên địa bàn Thái Nguyên

Chất lượng nước sông Cầu được đánh giá từ kết quả khảo sát, phân tích năm

2011 với 11 mẫu nước lấy dọc sông và 4 mẫu ở các phụ lưu cấp 1 của sông, vào 2 thời điểm mùa khô (MK) tháng 4/2011và mùa mưa (MM) tháng 8/2011, kết hợp với

số liệu quan trắc nhiều năm của Trung tâm Quan trắc và Công nghệ môi trường tỉnh Thái Nguyên Các mẫu được phân tích theo 10 chỉ tiêu gồm: pH, hàm lượng chất rắn lơ lửng TSS, BOD5, COD, NH4, Coliform, Fe, As, Pb, Zn tại Phòng hóa phân tích- Liên đoàn Quy hoạch và Điều tra tài nguyên nước

Khái niệm năm thủy văn được dùng khi đánh giá về chất lượng nước của từng mùa khô, mưa và trung bình các năm Năm thủy văn gồm 12 tháng, chia thành

2 mùa : mùa nước kiệt và mùa nước lũ Ở miền Bắc Việt Nam nói chung và tỉnh Thái Nguyên nói riêng, năm thủy văn bắt đầu từ tháng 11 năm trước đến hết tháng

10 năm sau; trong đó, mùa nước kiệt từ tháng 11 đến hết tháng 4 năm sau, và mùa nước lũ từ tháng 5 đến tháng 10

Qua các kết quả phân tích mẫu nước, có thế đánh giá chất lượng nước sông Cầu từ năm 2006 đến nay theo Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước mặt QCVN 08: 2008/BTNMT (QCVN) như sau:

3.1.1 Chất lượng nước dòng chính sông Cầu

 Độ pH: Độ pH của nước ở các điểm quan trắc dọc sông Cầu dao động trong khoảng 6,4 (Văn Lăng- MK2007) đến 8,1 (Hoà Bình - MK2006) Năm 2011,

pH dao động trong khoảng từ 6,9 đến 7,4 đạt tiêu chuẩn cho phép đối với nguồn nước loại A (giới hạn 6-8,5);

 Chất rắn lơ lửng (TSS): Hàm lượng chất rắn lơ lửng trung bình nhiều năm dao động trong khoảng 3,4mg/l (Hòa Bình- MK2007) đến 90,2 mg/l (Hòa Bình- MM2008) Về mùa khô, tại nhiều vị trí đã vượt QCVN cột A2 (30mg/l) Có thể thấy hàm lượng TSS thường đạt giá trị cao tại Sơn Cẩm, Hoàng Văn Thụ và Cầu

36

Trà Vườn Năm 2011, tại 3 vị trí này hàm lượng TSS vượt quá QCVN cột A2, và đạt giá trị cao nhất là 52mg/l tại Hoàng Văn Thụ Các vị trí còn lại, hàm lượng TSS đều nằm trong giới hạn cho phép A2 Nhìn chung, hàm lượng TSS vào mùa khô năm 2011 thường có xu hướng tăng hơn những năm trước (hình 3.1, 3.2) Theo số liệu phân tích năm 2011 và số liệu thu thập năm 2010 có thể thấy hàm lượng TSS của sông Cầu trước khi đổ vào địa bàn tỉnh Thái Nguyên (Chợ Mới) và sau khi ra khỏi địa bàn Thái Nguyên (Cầu Vát) đều đạt QCVN cột A2

Hình 3.1 Hàm lượng TSS mùa khô năm 2006- 2009 (mg/l)

Hình 3.2 Hàm lượng TSS mùa khô năm 2010- 2011 (mg/l)

37

Về mùa mưa, hàm lượng TSS có xu hướng cao hơn so với mùa khô, có thể là

do nước lũ đổ về kèm theo nhiều chất rắn lơ lửng Hàm lượng TSS cao nhất đạt 90,17mg/l tại Hòa Bình năm 2008, vượt quá QCVN cột B1 (50mg/l) là 1,8 lần Ngoài ra, tại nhiều vị trí như Hòa Bình (MM2010), Sơn Cẩm (MM2008), Cầu Gia Bảy (MM2008), Hoàng Văn Thụ (MM2011), hàm lượng TSS cũng vượt quá QCVN cột B1 Các vị trí còn lại, nói chung hàm lượng TSS thấp hơn tiêu chuẩn A2 (hình 3.3, 3.4)

Hình 3.3 Hàm lượng TSS mùa mưa năm 2006-2009 (mg/l)

Hình 3.4 Hàm lượng TSS mùa mưa năm 2010-2011 (mg/l)

38

Trên hình 3.5, 3.6 nhận thấy hàm lượng TSS trung bình nhiều năm tại nhiều

vị trí đã vượt quá QCVN cột A2, thậm chí tại Hoàng Văn Thụ năm 2011 đã vượt QCVN cột B1 Hàm lượng TSS cao nhất thường ở Hòa Bình, Sơn Cẩm và Hoàng Văn Thụ Tại các vị trí Chợ Mới, Văn Lăng, Đập Thác Huống, Cầu Mây, Tân Phú, Cầu Vát hàm lượng TSS thường có xu hướng thấp hơn

Hình 3.5 Hàm lượng TSS trung bình năm 2006-2009 (mg/l)

Hình 3.6 Hàm lượng TSS trung bình năm 2010-2011 (mg/l)

 Nhu cầu oxy sinh hóa BOD5: Về mùa khô, tại nhiều vị trí như Sơn Cẩm, Hoàng Văn Thụ, Cầu Gia Bảy,… hàm lượng BOD5 đã vượt quá QCVN cột A2 (6mg/l) Tuy nhiên, ngoại trừ điểm Cầu Gia Bảy (MK2006), các điểm quan trắc khác đều đạt tiêu chuẩn B1 (hình 3.7, 3.8)

39

Hình 3.7 Hàm lượng BOD5 mùa khô năm 2006-2009 (mg/l)

Hình 3.8 Hàm lượng BOD5 mùa khô năm 2010-2011(mg/l)

Về mùa mưa, hàm lượng BOD5 có xu hướng tăng cao hơn mùa khô Tại 2 vị trí Cầu Gia Bảy (MM2007) và Đập Thác Huống (MM2006), hàm lượng BOD5 vượt ngưỡng cho phép, số còn lại đạt QCVN cột B1 So với QCVN cột A2, hàm lượng BOD5 tại nhiều nơi vượt mức cho phép Các năm 2010, 2011, hàm lượng BOD5 dao động không nhiều, nằm trong khoảng 2,5 đến 8,2 mg/l Nhận thấy không

có dấu hiệu ô nhiễm tại 2 vị trí Chợ Mới và Cầu Vát (hình 3.9, 3.10)

40

Hình 3.9 Hàm lượng BOD5 mùa mưa năm 2006-2009 (mg/l)

Hình 3.10 Hàm lượng BOD5 mùa mưa năm 2010-2011 (mg/l)

Xét trung bình nhiều năm, hàm lượng BOD5 trên sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên dao động không đáng kể, nhìn chung tại nhiều vị trí đã vượt QCVN cột A2 nhưng đều đạt QCVN cột B1 (hình 3.11, 3.12)

Hình 3.11 Hàm lượng BOD5 trung bình năm 2006-2009 (mg/l)

41

Hình 3.12 Hàm lượng BOD5 trung bình năm 2010-2011 (mg/l)

 Nhu cầu oxy hóa học COD: Vào mùa khô, những năm gần đây tại Văn Lăng, Hòa Bình, Tân Phú giá trị COD đều nhỏ hơn 15mg/l, đạt tiêu chuẩn đối với nguồn nước loại A2 Các vị trí còn lại, vượt ngưỡng cho phép A2 nhưng đều đạt QCVN cột B1, ngoại trừ vị trí Cầu Gia Bảy (MK2006) hàm lượng COD đạt 31mg/l xấp xỉ ngưỡng cho phép B1 Năm 2011, hàm lượng COD có xu hướng tăng cao tại Hoàng Văn Thụ và Cầu Trà Vườn và đạt giá trị cao nhất tại Hoàng Văn Thụ là 22mg/l gấp 1,5 lần QCVN cột A2 (hình 3.13, 3.14)

Hình 3.13 Hàm lượng COD mùa khô năm 2006-2009 (mg/l)