Phân tích đánh giá hiện trạng môi trường nước sông Đà đoạn chảy qua địa phận tỉnh Hòa Bình và đề xuất một số giải pháp bảo vệ môi trường

5 - Tìm hiểu chất lượng nước sông Đà khu vực chảy qua địa phận Hòa Bình dựa vào các thông số thủy lý, hóa học - Sơ bộ điều tra thành phần loài Động vật nổi, Thực vật nổi - Đánh giá chất

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

Ngô Thị Kim Lan

PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG

MÔI TRƯỜNG NƯỚC SÔNG ĐÀ ĐOẠN CHẢY QUA ĐỊA PHẬN TỈNH HÒA BÌNH VÀ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ

GIẢI PHÁP BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - Năm 2012

1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

Ngô Thị Kim Lan

PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG

MÔI TRƯỜNG NƯỚC SÔNG ĐÀ ĐOẠN CHẢY QUA ĐỊA PHẬN TỈNH HÒA BÌNH VÀ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ

GIẢI PHÁP BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG

Chuyên ngành: Sinh thái học

Mã số: 60 42 60

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS LÊ THU HÀ

Hà Nội - Năm 2012

2

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 6

1.1 Hiện trạng môi trường nước mô ̣t số sông miền Bắc 6

1.2 Sơ lược về chế độ thuỷ văn tại vùng hồ sông Đà 8

1.3 Nguyên nhân gây ô nhiễm nước 10

1.4 Các phương pháp đánh giá chất lượng nước 15

1.4.1 Phương pháp thủy lý hóa học 15

1.4.2 Phương pháp sử dụng sinh vật chỉ thị 18

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22

2.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 22

2.2 Đối tượng nghiên cứu 23

2.3 Phương pháp nghiên cứu 23

2.3.1 Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa 23

2.3.2 Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm 23

2.3.3 Phương pháp phân tích số liệu 24

CHƯƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 26

3.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội tỉnh Hòa Bình 26

3.1.1 Điều kiện tự nhiên 26

3.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 30

3.2 Hiện trạng môi trường nước vùng nghiên cứu 32

3.2.1 Nhiệt độ 35

3.2.2 pH 35

3.2.3 Độ dẫn 36

3.2.4 Độ đục 37

3.2.5 Độ muối 38

3.2.6 Hàm lượng oxi hòa tan ( DO) 39

3.2.7 Nhu cầu oxi hóa hóa học ( COD ) 40

3.2.8 Hàm lượng NO3 - 41

3.2.9 Hàm lượng NH4 + 42

3.2.10 Hàm lượng PO4 3- 43

3.3 Thành phần loài sinh vật nổi 49

3.3.1 Thành phần loài Thực vật nổi 49

3.3.2 Thành phần loài Động vật nổi 56

4 Đánh giá chất lượng nước tại các điểm nghiên cứu 62

4.1 Đánh giá bằng các thông số thủy lí hóa học 62

4.2 Đánh giá bằng chỉ số đa dạng 63

4.2.1 Tảo và vi khuẩn lam 63

4.2.2 Động vật nổi 64

4.3 Nguyên nhân, hậu quả và các giải pháp nâng cao chất lượng môi trường nước 65

4.3.1 Nguyên nhân 65

4.3.2 Hậu quả của suy giảm chất lượng nước 67

4.3.3 Để xuất một số giải pháp nâng cao chất lượng môi trường nước 67

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 70

1

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2 Giá trị D và phân loại các mức ô nhiễm 22 Bảng 3 Các thông số thống kê nhiệt độ bình quân trong năm 26

Bảng 4 Đơn vị hành chính, diện tích, dân số & mật độ tỉnh Hoà Bình

2

Hình 7 Giá trị DO trung bình tại các điểm nghiên cứu 37 Hình 8 Giá trị COD trung bình tại các điểm nghiên cứu 38 Hình 9 Hàm lƣợng NO-

Hình 10 Hàm lƣợng NH+

Hình 11 Hàm lƣợng PO

Hình 12 Sự biến thiên nhiệt độ qua các năm nghiên cứu 42 Hình 13 Sự biến thiên nồng độ pH qua các năm nghiên cứu 43 Hình 14 Sự biến thiên nồng độ DO qua các năm nghiên cứu 43 Hình 15 Sự biến thiên độ đục qua các năm nghiên cứu 44 Hình 16 Sự biến thiên độ dẫn qua các năm nghiên cứu 45 Hình 17 Sự biến thiên nồng độ NO-3 qua các năm nghiên cứu 45 Hình 18 Tỷ lệ thành phần loài giữa các nhóm thực vật nổi 50 Hình 19 Mật độ TVN trung bình tại các điểm nghiên cứu 52

Hình 21 Tỷ lệ thành phần loài giữa các nhóm ĐVN 57 Hình 22 Sự biến động mật độ ĐVN trung bình tại các ĐNC 59

4

MỞ ĐẦU

Nước là một phần tất yếu của cuộc sống Chúng ta không thể sống nếu không

có nước vì nó cung cấp cho mọi nhu cầu sinh hoạt của con người Con người sử dụng nước hằng ngày để phục vụ cho những hoạt động sống của mình Với sự phát triển kinh tế như hiện nay, nước không chỉ là sự sống còn của riêng một quốc gia

mà còn là vấn đề của tất cả các tập thể cá nhân, mọi vùng, mọi khu vực ở khắp nơi trên trái đất Song song với sự phát triển về kinh tế thì con người càng ngày thải ra nhiều chất thải vào môi trường làm cho chúng bị suy thoái và gây ô nhiễm nặng nề, ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe cộng đồng mà trong đó chất lượng nước là mối quan tâm hàng đầu Có quản lý tốt, kiểm soát được nguồn nước sử dụng đầu vào thì ta mới có thể làm giảm bớt và khắc phục tình trạng nước bị ô nhiễm

Sông Đà, còn gọi là sông Bờ là phụ lưu lớn nhất của sông Hồng Sông bắt nguồn từ tỉnh Vân Nam, Trung Quốc chảy theo hướng Tây bắc - Đông nam để rồi nhập với sông Hồng ở Phú Thọ Sông Đà dài 910 km (có tài liệu ghi 983 km), diện tích lưu vực là 52.900 km Đoạn ở Việt Nam dài 527 km (có tài liệu ghi 543 km), với 2,2 triệu người sinh sống Điểm cuối là ngã ba Hồng Đà, huyện Tam Nông, tỉnh Phú Thọ Sông có lưu lượng nước lớn, cung cấp 31% lượng nước cho sông Hồng và là một nguồn tài nguyên thủy điện lớn cho ngành công nghiệp điện Việt Nam Sông Đà là lưu vực có tiềm năng tài nguyên to lớn với nhiều loại khoáng sản quý hiếm, các hệ sinh thái đặc trưng bao gồm các nguồn sinh vật với mức đa dạng sinh học cao

Sông Đà có một vai trò rất lớn trong đời sống của người dân Tây Bắc Dòng sông mang đến cho người dân ở đây cuộc sống ấm no đầy đủ hơn Bên cạnh sự phát triển của nền kinh tế thì việc bảo vệ nguồn nước của dòng sông cũng như sự

đa dạng sinh học trên dòng sông cũng là vấn đề rất cần được quan tâm Chính vì

những điều đó mà đề tài “Phân tích, đánh giá hiện trạng môi trường nước sông

Đà đoạn chảy qua địa phận tỉnh Hòa Bình và đề xuất một số giải pháp bảo vệ môi trường" là một sự cần thiết cho việc quản lý chất lượng nước của lòng hồ

sông Đà Mục tiêu của đề tài bao gồm:

5

- Tìm hiểu chất lượng nước sông Đà khu vực chảy qua địa phận Hòa Bình dựa vào các thông số thủy lý, hóa học

- Sơ bộ điều tra thành phần loài Động vật nổi, Thực vật nổi

- Đánh giá chất lượng nước tại các điểm nghiên cứu bằng các thông số thủy lý hóa và các chỉ số sinh học

- Đề xuất một số giải pháp bảo vệ môi trường nước sông Đà

6

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Hiện trạng môi trường nước mô ̣t số sông miền Bắc

Hiện nay Việt Nam đang trong giai đoạn phát triển mạnh mẽ về kinh tế xã hội

Sự phát triển không ngừng của kinh tế đã làm cải thiện đáng kể bộ mặt của đất nước, đời sống dân sinh được nâng cao lên, nhưng đi cùng với nó là các nguy cơ bùng nổ trong đó có nguy cơ về sự ô nhiễm môi trường, đặc biệt là môi trường nước Tình trạng ô nhiễm, suy thoái, cạn kiệt nguồn nước diễn ra phổ biến và nghiêm trọng đang là thách thức lớn trong công tác bảo vệ tài nguyên nước, đòi hỏi chuyển dịch cơ cấu sử dụng nước một cách phù hợp

Ở miền Bắc, sông Hồng tại Hà Nội có hàm lượng COD, BOD cao hơn tiêu chuẩn cho phép so với nguồn nước loại A tới 3-5 lần, các chỉ tiêu NH4, NO3 đều cao hơn gấp 1.5 – 2 lần [20] Sông Thương tại Bắc Giang có hàm lượng COD cao hơn tiêu chuẩn cho phép với nguồn nước loại A tới 10mg/l, hàm lượng NO2 cao tới 0.7mg/l Tại Hải Phòng tổng lượng nước thải sinh hoạt và công nghiệp của thành phố khoảng 65000 – 75000 m3/ ngày đêm Nước thải từ các cống xả rất bẩn, hàm lượng BOD từ 60 – 390mg /l, COD từ 80 – 500mg/l Toàn bộ hệ thống nước thải này đổ thẳng ra sông Cấm và sông Tam Bạc Hàng năm trên đồng ruộng Hải Phòng người dân đã đổ ra lượng thuốc trừ sâu rất lớn với lượng thuốc hóa học rất nhiều gây nên sự ô nhiếm nguồn nước mặt [5]

Cũng ở miền Bắc, môi trường nước mặt tại lưu vực sông Nhuệ - Đáy đang chịu ảnh hưởng mạnh của nước thải sinh hoạt và các hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, làng nghề và nuôi trồng thủy sản trong khu vực Chất lượng nước của nhiều đoạn sông đã bị ô nhiễm tới mức báo động, đặc biệt vào mùa khô, giá trị các thông số BOD5, COD, Coliform tại các điểm đo đều vượt QCVN08:2008/BTNMT loại A1 nhiều lần Hiện mỗi ngày sông Nhuệ - Đáy phải tiếp nhận gần 4 triệu m3nước thải, trong đó lượng nước thải từ trồng trọt, chăn nuôi chiếm 62% Trong tổng các nguồn thải đang gây ô nhiễm cho lưu vực sông này, Thành phố Hà Nội chiếm tới 48,8%, tiếp đó là các tỉnh Nam Định, Hà Nam, Ninh Bình và thấp nhất là Hòa Bình chiếm 4,4% Riêng 45500 cơ sở sản xuất kinh doanh, 19 khu công nghiệp,

7

nhiều cụm công nghiệp và khoảng 450 làng nghề ở 5 tỉnh và thành phố ước tính mỗi năm xả thải 232 triệu m3, làm môi trường lưu vực sông Nhuệ - Đáy ngày một

ô nhiễm nghiêm trọng và đang gia tăng theo thời gian [ 15]

Tại sông Nhuệ, khu vực đầu nguồn sau khi nhận nước sông Hồng, nước sông hầu như không bị ô nhiễm Tuy nhiên từ đoạn sông chảy qua khu vực Hà Đông (Phúc La) cho tới trước khi nhận nước sông Tô Lịch, nước đã bắt đầu bị ô nhiễm: nồng độ các chất ô nhiễm tại các điểm đo đều vượt QCVN loại A1 nhiều lần Sau khi tiếp nhận nước thải của sông Tô Lịch, nước sông Nhuệ đã bị ô nhiễm nặng Có thể thấy nước thải sông Tô Lịch (nguồn tiếp nhận nước thải chính của toàn bộ các quận nội thành Hà Nội) là nguyên nhân chính gây ô nhiễm cho sông Nhuệ (từ điểm sông Cầu trở đi) Lượng nước thải đổ xuống sông Tô Lịch quá lớn khiến dòng sông không còn khả năng tự làm sạch Hàm lượng BOD5 vượt chỉ tiêu cho phép loại B tới 2 lần, COD vượt tới 1,5 lần, NH4+ vượt 30 lần và Coliform vượt tới gần 50 lần chỉ tiêu cho phép [5]

Chất lượng nước lưu vực sông Đáy và các sông khác ở khu vực Bắc Bộ bị ô nhiễm ở mức nhẹ hơn sông Nhuệ và ô nhiễm mang tính cục bộ Một số nơi chỉ chịu ảnh hưởng từ nước thải sinh hoạt, một số nơi khác lại chịu ảnh hưởng của nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp của thành phố Phủ Lý dồn xuống Một số khu vực như khu vực nhận nước thải của Hà Đông (cầu Mai Lĩnh) và hợp lưu với sông Nhuệ (cầu Hồng Phú), nước sông Đáy bị ô nhiễm đáng kể, các thông số đều không đạt QCVN08:2008/BTNMT loại A1 [9]

Nhìn chung mức độ ô nhiễm có sự khác biệt giữa các sông thuộc lưu vực sông Nhuệ - Đáy Theo kết quả quan trắc, ngoại trừ các sông, hồ trong nội thành Hà Nội, hàm lượng các thông số ô nhiễm trên các nhánh sông phụ lưu thuộc lưu vực sông Nhuệ - Đáy vẫn đáp ứng yêu cầu QCVN08:2008/BTNMT loại A2 và B1 [14] Sông Cầu đoạn qua tỉnh Bắc Kạn có dấu hiệu ô nhiễm, các thông số xấp xỉ ngưỡng QCVN08:2008/BTNMT đối với nguồn loại A1 Khi chảy vào thành phố Thái Nguyên, mức độ ô nhiễm gia tăng đáng kể do chịu tác động của các hoạt động sản xuất công nghiệp và khai thác khoáng sản Tại các điểm đo trên đoạn sông

Sông Ngũ Huyện Khê là một trong những điển hình ô nhiễm nghiêm trọng của lưu vực sông Cầu do hoạt động của các cơ sở sản xuất và đặc biệt là các làng nghề trải suốt từ Đông Anh, Hà Nội cho đến cống Vạn An của Bắc Ninh Nước sông bị

ô nhiễm hữu cơ, hàm lượng các chất dinh dưỡng tại các vị trí đều cao hơn QCVN08:2008/BTNMT loại A1 nhiều lần, xấp xỉ hoặc vượt ngưỡng B2[14]

1.2 Sơ lược về chế độ thuỷ văn tại vùng hồ sông Đà

Hòa Bình có tài nguyên nước mặt rất dồi dào, tổng lượng nước hàng năm của các con sông suối trong tỉnh khoảng 60 tỷ m3 Ngoài ra trong tỉnh cũng có lượng hồ chứa khá lớn, ngoài hồ Hòa Bình còn có khoảng 335 hồ chứa nước khác Chỉ tính riêng hồ chứa nước có diện tích nước mặt trung bình từ 5 hecta trở lên thì có 135

hồ phân bố khắp các huyện, thành phố trong tỉnh với diện tích nước mặt lên tới 1294,4 ha là nguồn cung cấp nước dồi dào cho tưới tiêu trong nông nghiệp, công nghiệp và phục vụ hoạt động sinh hoạt cho người dân, cũng như trong chăn nuôi thủy sản và là nguồn nước dự trữ cho mùa hè sử dụng cho các vụ đông xuân Hồ Hòa Bình có dung tích 9,5 tỷ m3

phục vụ cho mục tiêu kinh tế và quốc phòng nhưng trong đó phục vụ cho việc phát điện của nhà máy thủy điện Hòa Bình – nguồn cung cấp điện năng cho cả nước – và có nhiệm vụ cắt lũ về mùa mưa, điều tiết nước chống hạn hán về mùa khô cho đồng bằng sông Hồng [10]

Chảy trong địa phận tỉnh Hòa Bình có 4 hệ thống lưu vực sông suối chính là sông Đà, sông Bôi, sông Bưởi và sông Bùi Các sông suối vừa và nhỏ khác đều chảy vào 4 con sông này Hệ thống sông suối trong tỉnh phân bố không đồng đều,

có mật độ lưới sông trung bình khoảng 0,6km/km2 Tuy nhiên có những nơi mật độ chỉ đạt 0,3km/ km2 chiếm 1541 km2, đó là các địa danh thuộc các huyện Mai Châu, Tân Lạc, Lạc Thủy, Yên Thủy và phía Tây huyện Đà Bắc, phía đông nam huyện Lạc Thủy Phần diện tích có mật độ lưới sông từ 0,3 – 0,8km/km2 chiếm khoảng

9

1106 km2, đó là các địa danh thuộc các huyện Kim Bôi, Kỳ Sơn, Lạc Sơn, Lương Sơn và phía đông huyện Đà Bắc Phần diện tích có mật độ lưới sông từ 0,8 – 2km/km2 chiếm 1607 km2 không tạo thành diện tích lớn, thuộc các huyện Lương Sơn, Lạc Thủy, thành phố Hòa Bình, Kim Bôi và phía đông huyện Đà Bắc Phần

có diện tích mật độ lưới sông từ 2 – 2,5km/km2 chỉ chiếm 436 km2, thuộc các địa danh phía đông tỉnh Hòa Bình trong đó huyện Kim Bôi có diện tích tương đối lớn Phần diện tích từ 12,5 – 6km/km2 chỉ chiếm 213km2 chỉ có ở 2 địa danh chủ yếu thuộc Tây Nam huyện Kim Bôi và phía Nam huyện Lạc Thủy Nhìn chung thì lưới sông của tỉnh Hòa Bình thuộc cấp 2 [10]

Chế độ thủy văn của các sông tỉnh Hòa Bình có 2 đặc điểm chính là các con sông đều nhỏ chỉ có hồ Hòa Bình và sông Đà là lớn nhất và có ý nghĩa vô cùng lớn đối với thủy điện quốc gia và tỉnh Hòa Bình Dòng chảy năm của sông Đà rất dồi dào: tổng lượng nước bình quân nhiều năm của sông Đà khoảng 54,2 km3 ứng với lưu lượng bình quân nhiều năm là 1720m3/s Do lượng mưa của lưu vực sông Bưởi tương đối nhiều, lượng dòng chảy của sông Bưởi tương đối dồi dào, tổng lượng nước nhiều năm là 1,65 tỷ m3, ứng với lưu lượng bình quân là 52,5 m3/s Lưu lượng bình quân nhiều năm của sông Bôi là 44,7 m3/s Tổng lượng bình quân nhiều năm là 1,43 tỷ m3

[35]

Về sự phân bố trên lãnh thổ của dòng chảy năm, nhìn chung phân bố lãnh thổ khá phù hợp với sự phân bố lượng mưa năm Vùng thượng nguồn sông Bôi và sông Bùi, tả ngạn thượng nguồn sông Bưởi, phía Bắc huyện Mai Châu và hầu hết huyện

Đà Bắc có modul dòng chảy năm từ 35 – 40 l/s/km2 Vùng núi Viên Nam khu Đồi

Bù ( Lương Sơn) có modul dòng chảy năm là 40l/s/km2 Vùng đá vôi phía Bắc huyện Mai Châu có modul dòng chảy năm là 45l/s/km2; mặc dù ở đây không phải

là nơi có lượng mưa lớn nhất tỉnh, chưa có cơ sở để lý giải hiện tượng này, có thể thấy rằng khu vực Bãi Sang nằm trong núi đá vôi, rất có khả năng được tiếp nhận nước từ các khu vực xung quanh Phần rìa phía Tây giáp tỉnh Sơn La có modul dòng chảy năm thấp nhất trong tỉnh, từ 25 – 30 l/s/km2 Bộ phận còn lại có modul dòng chảy năm nằm trong khoảng từ 30 – 35 l/s/km2

10

Phân phối trong năm của dòng chảy năm ở Hòa Bình, mùa lũ kéo dài 5 tháng từ tháng 6 đến tháng 10 và diễn ra tương đối đồng đều trong phạm vi toàn tỉnh Mùa cạn kéo dài 7 tháng từ tháng 11 đến tháng 5 năm sau Tuy nhiên trong từng năm cụ thể, do sự biến động của chế độ mưa mùa lũ có thể bắt đầu sớm hoặc đến muộn 1 tháng

Lượng dòng chảy trong mùa cạn của các sông ngòi ở Hòa Bình đều thấp, modul dòng chảy mùa cạn của các sông từ 10 – 14 l/s/km2

và modul dòng chảy 3 tháng liên tiếp nhỏ nhất chỉ đạt 5,2 – 8,7 l/s/km2 Đặc biệt vào thời gian tháng 3 đến tháng

có dòng chảy nhỏ nhất trong năm, modul dòng chảy chỉ đạt 4,5 – 7 gl/s/km2

và lượng dòng chảy tháng này chỉ đạt 1 – 2 % dòng chảy cả năm Tuy nhiên nó có giá trị kinh tế rất lớn, vì thời gian mùa cạn cơ bản trùng với thời kì mùa khô ít có mưa,

độ ẩm thấp, lượng hơi nước bốc cao Nhu cầu nước trong mùa cạn lại rất lớn, vì vậy tình trạng thiếu nước sẽ rất nghiêm trọng, đặc biệt là đối với sản xuất, nếu không có nước thì vụ sản xuất lúa và hoa màu sẽ bị thất bại Cũng do mực nước và lưu lượng nước trong sông suối thấp, nên giao thông đường sông cũng gặp trở ngại [36]

Nhìn chung khả năng cung cấp nước của sông ngòi Hòa Bình trong mùa cạn là kém, song về mùa mưa lũ, nguồn sinh thủy lại phong phú, đôi khi còn nguy hại đối sản xuất và đời sống như lũ, ngập lụt Vì vậy cần có biện pháp bảo vệ tầng phủ vùng thượng nguồn cùng với việc xây dựng các hồ chứa nước để tích nước trong mùa mưa, làm tăng khả năng tiềm tàng của nguồn nước trong mùa cạn

1.3 Nguyên nhân gây ô nhiễm nước

Khi thành phần và tính chất hóa học môi trường nước bị thay đổi, không đảm bảo chất lượng để cung cấp nước sinh hoạt cho các mục đích sinh hoạt, ăn uống hay các mục đích khác thì nguồn nước bị coi là ô nhiễm Bất kì hiện tượng nào làm giảm chất lượng nước đều bị coi là nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước

Nguyên nhân gây ra ô nhiễm nguồn nước có thể là do tự nhiên cũng có thể là do con người gây nên và mức độ ô nhiễm ngày càng có nguy cơ nghiêm trọng hơn Đặc biệt, nếu trước đây người ta chỉ nghĩ ô nhiễm nguồn nước chủ yếu là do chất thải đổ vào môi trường thì ngày nay, ngay hoạt động giao thông vận tải cũng là một

11

nguyên nhân gây ra ô nhiễm nguồn nước một cách nghiêm trọng Mặt khác hoạt động của các nhà máy công nghiệp đóng tàu cũng là nguyên nhân gây ra sự ô nhiễm nguồn nước

Dưới đây một số nguyên nhân gây ô nhiếm nguồn nước đã được thống kê:

+ Nước thải sinh hoạt chưa qua xử lí:

Nước thải từ các hộ gia đình, bệnh viện, khách sạn, trường học, các cơ quan được gọi chung là nước thải sinh hoạt Đặc điểm cơ bản của loại nước này là có hàm lượng các chất hữu cơ cao, dễ phân hủy sinh học Trong thành phần của nước

có hàm lượng chất dinh dưỡng, chất rắn, vi trùng cao Nguồn nước này được đổ chung vào các hệ thống thoát nước qua hoặc không qua xử lí sau đó đổ trực tiếp ra nguồn nhận Trong số các loại nước thải đô thị thì nước thải từ các bệnh viện là nguồn thải chứa nhiều thành phần nguy hiểm gây ô nhiễm cho cộng đồng nhất Kết quả nghiên cứu cho thấy, nước thải bệnh viện có đặc điểm ô nhiễm chủ yếu như nước thải sinh hoạt chứa vi khuẩn, trong đó có vi sinh vật gây bệnh đường ruột vốn

dễ dàng lây truyền qua nước Một số chất độc tế bào hay dư lượng thuốc kháng sinh cũng có khả năng có trong nước thải bệnh viện Nước thải y tế còn có thể chứa kim loại nặng, hóa chất độc, đồng vị phóng xạ Kim loại nặng có trong nước thải y

tế phần lớn là thủy ngân từ nhiệt kế và bạc từ quá trình tráng rửa phim X quang Mỗi bệnh viện có thể thải ra khoảng 0,4 – 0,95 m3 nước thải trên một giường bệnh trong ngày Thống kê của Bộ Y tế mới đây cho thấy 67,7% số bệnh viện tuyến trung ương, 56,1% bệnh viện tuyến tỉnh và 44,4% bệnh viện tuyến huyện thực hiện thu gom và xử lý nước thải theo quy định Như vậy vẫn còn rất nhiều cơ sở y tế xả chất thải lỏng ra môi trường [37]

Nước dùng trong sinh hoạt của dân cư các đô thị ngày càng tăng nhanh do sự gia tăng dân số và sự phát triển các dịch vụ đô thị Hiện nay, hầu hết các đô thị đều chưa có hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt Quá trình đô thị hoá tại Việt Nam diễn

ra rất nhanh Những đô thị lớn tại Việt Nam như Hà Nội, TP Hồ Chí Minh, Hải Phòng, Đà Nẵng bị ô nhiễm nước rất nặng nề Đô thị ngày càng phình ra tại Việt Nam, nhưng cơ sở hạ tầng lại phát triển không cân xứng, đặc biệt là hệ thống xử lý

12

nước thải sinh hoạt tại Việt Nam vô cùng thô sơ Có thể nói rằng, người Việt Nam đang làm ô nhiễm nguồn nước uống chính bằng nước sinh hoạt thải ra hàng ngày [37]

Theo Hội Bảo vệ thiên nhiên và môi trường Việt Nam (VACNE), nước thải sinh hoạt chiếm khoảng 80% tổng số nước thải ở các thành phố, là một nguyên nhân chính gây nên tình trạng ô nhiễm nước và vấn đề này có xu hướng càng ngày càng xấu đi Ước tính, hiện chỉ có khoảng 6% lượng nước thải đô thị được xử lý

Một điều đang diễn ra là quá trình công nghiệp hoá và hiện đại hoá khiến luồng

di cư đổ về đô thị Song việc thu gom, xử lý rác thải và nước thải sinh hoạt lại không được để ý Một báo cáo toàn cầu mới được Tổ chức Y tế thế giới (WHO) công bố hồi đầu năm 2010 cho thấy, mỗi năm Việt Nam có hơn 20.000 người tử vong do điều kiện nước sạch và vệ sinh nghèo nàn và thấp kém Còn theo thống kê của Bộ Y tế, hơn 80% các bệnh truyền nhiễm ở nước ta liên quan đến nguồn nước Người dân ở cả nông thôn và thành thị đang phải đối mặt với nguy cơ mắc bệnh do môi trường nước đang ngày một ô nhiễm trầm trọng [34]

Ngay cả các vùng quê, cho dù ở những vùng sâu vùng xa, người ta không khó

để tìm ra những bãi rác thải lộ thiên, không được xử lý, luôn bốc mùi khó chịu, và mỗi khi mưa xuống, nước bẩn từ bãi rác thải mặc nhiên chảy xuống sông, hồ, kênh, rạch… gây ô nhiễm nguồn nước

Trong ký ức của mỗi người, làng quê luôn yên bình và thơ mộng, nơi ấy có dòng sông trong xanh là nơi mọi người thường nô đùa tắm mát, có những rặng tre xanh

cứ chiều hè người dân hay ngồi hóng gió Nhưng giờ đây hình ảnh đó đã đi vào dĩ vãng, thay vào đó là ô nhiễm môi trường, ô nhiễm nguồn nước Giờ đây khi về những vùng quê, không khó khăn gì để tìm ra một bãi rác tự phát của người dân, nó xuất hiện khắp mọi nơi: ở đầu đê, bờ sông, đầu ruộng Những túi nilon, chai lọ bằng nhựa, các sản phẩm được sản xuất bằng vô cơ khó phân hủy hoặc thời gian phân hủy lâu đang trôi nổi ở những kênh, ngòi, ở những con đường, ngõ xóm [38] Người dân vứt rác sinh hoạt bừa bãi khắp nơi, một số gia đình ở gần sông, hồ hoặc các mương nước đi qua thì vứt rác xuống, không hề quan tâm đến hậu quả lâu

13

dài Nhiều gia đình đã gom rác vào các bao bì rồi chở đi đổ nơi khác Cả những con vật như lợn, gà, vịt bị chết cũng được mang vứt dưới lòng sông, mương lâu ngày bốc mùi hôi thối và gây ách tắc dòng chảy Bên cạnh đó là rác thải ở các chợ cũng đã đến hồi báo động, các đống rác được chất đống nhiều ngày không được thu gom bốc mùi khó chịu, ảnh hưởng đến cuộc sống sinh hoạt của người dân xung quanh chợ Rác hiển hiện ở khắp mọi nơi, ở trong làng, ngoài ngõ, ở chợ và rác cũng tràn ra ngoài đồng (nông dân sau khi phun thuốc trừ sâu bảo vệ mùa màng đã tiện tay vứt bỏ các vỏ chai, lọ thuốc bảo vệ thực vật ngay tại chân ruộng hoặc bờ mương)

Tình trạng vứt rác bừa bãi của một bộ phận người dân nông thôn không chỉ làm ảnh hưởng đến cảnh quan nông thôn mà còn tác động xấu đến môi trường sống, hủy hoại môi trường trong lành của những làng quê Các dòng nước sông, ngòi, kênh, mương bị ô nhiễm, nước chuyển sang màu vàng hoặc đen xì, tạo điều kiện cho các mầm bệnh phát triển, làm cho nguồn nước ngọt dần dần bị khan hiếm Đến nay, số dân nông thôn được sử dụng nước sạch từ công trình cấp nước tập trung chiếm tỷ lệ khá cao, tuy vậy, một bộ phận người dân vẫn phải dùng nước giếng đào, nước ao hồ, sông ngòi hoặc nước mưa để sinh hoạt Chính vì vậy, nguồn nước ngọt bị ô nhiễm sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng tới sức khỏe của người dân nông thôn vì đây là nơi ủ các mầm bệnh gây ra những bệnh về da, bệnh đường ruột, bệnh đau mắt, bệnh phụ khoa, đặc biệt ở những nơi có tồn dư hàm lượng thuốc bảo vệ thực vật cao có thể gây ra bệnh ung thư [16]

Ở các đô thị đã có một số trạm xử lý nước thải sinh hoạt tập trung thì tỷ lệ nước được xử lý còn rất thấp so với yêu cầu Nước thải sinh hoạt trong khu dân cư, các khu du lịch và nước thải của các cơ sở tiểu thủ công nghiệp chưa qua xử lý là nguyên nhân chính làm ô nhiễm hệ thống các thủy vực nội đô và ven đô ở nước ta Ngoài ra, nước thải từ hoạt động của các làng nghề đang ở mức báo động đặc biệt Theo kết quả điều tra gần đây có tới hơn 90% lượng nước thải từ các cơ sở sản xuất tại làng nghề chưa qua xử lý được thải chung vào đường cống của làng chảy thẳng ra kênh, mương khiến nước ao hồ đen quánh, bốc mùi ô nhiễm, ảnh

14

hưởng nghiêm trọng đến môi trường và sức khỏe của những người dân sinh sống xung quanh khu vực làng nghề [25]

+ Nước thải công nghiệp

Là nước thải từ các cơ sở sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, các nhà máy xí nghiệp Tùy theo đặc điểm từng ngành sản xuất mà chúng có đặc điểm khác nhau và gây ra sự ô nhiễm môi trường khác nhau Nước thải từ ngành cơ khí, luyện kim chứa nhiều kim loại nặng, dầu mỡ khoáng; nước thải ngành dệt nhuộm, giấy chứa nhiều chất rắn lơ lửng, chất hữu cơ khó phân hủy và chất tạo màu; nước thải ngành thực phẩm chứa nhiều chất rắn lơ lửng và đặc biệt là chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học (BOD), chất dinh dưỡng như hợp chất Nitơ, phốt pho…[24] Theo báo cáo mới nhất của Cục cảnh sát Môi trường (C49) tại Hội nghị tổng kết 5 năm công tác phòng chống tội phạm và vi phạm pháp luật về môi trường, hiện nước ta có 1.250 khu công nghiệp đi vào hoạt động, trong đó hơn 70% khu công nghiệp xử lý thẳng nước thải ra môi trường không qua xử lý đã gây suy thoái nghiêm trọng nguồn nước, nhất là là tại các lưu vực sông Đồng Nai, sông Cầu, sông Nhuệ và sông Đáy Đặc biệt, chất thải rắn phát sinh từ các khu công nghiệp ngày càng lớn về số lượng, đa dạng về tính chất độc hại (chất thải nguy hại chiếm khoảng 20% tổng lượng chất thải công nghiệp), nhưng tỷ lệ thu gom, phân loại và

xử lý đúng kỹ thuật vệ sinh môi trường rất thấp Do việc sử dụng các công nghệ lạc hậu đã thải ra môi trường các sản phẩm, hóa chất độc hại không được xử lí gây ra những hậu quả ô nhiễm nguồn nước Ô nhiễm do các hoạt động công nghiệp gây ra cho môi trường nước ngày càng trở nên nghiêm trọng [23]

+ Nước thải nông nghiệp

Bao gồm nước thải từ đồng ruộng, các cơ sở chăn nuôi gây ra sự nhiễm bẩn các thủy vực Việc sử dụng hóa chất bảo vệ thực vật và phân hóa học bất hợp lý trong sản xuất nông nghiệp là nguyên nhân chủ yếu làm ô nhiễm nguồn nước Trung bình 20-30% thuốc bảo vệ thực vật và phân bón không được cây trồng tiếp nhận sẽ theo nước mưa và nước tưới do quá trình rửa trôi đi vào nguồn nước mặt và tích lũy trong đất, nước ngầm dưới dạng dư lượng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật

15

Đặc biệt chúng lại là các chất khó phân hủy và đi vào trong các chuỗi, các lưới thức ăn tích tụ lại trong các sinh vật gây nguy cơ tiềm ẩn của các bệnh tật xuất hiện ngày càng nhiều Đây là hiện tượng phổ biến tại các vùng sản xuất nông nghiệp, đặc biệt là hai châu thổ sông Hồng và sông Cửu Long

+ Hoạt động giao thông vận tải và sự cố tràn dầu:

Việc gia tăng số lượng các tàu phục vụ cho hoạt động giao thông vận tải, mục đích vận chuyển hàng hóa, đánh bắt khai thác thủy sản cũng là một trong những nguyên nhân gây ra ô nhiễm môi trường nước Các tàu thuyền này thải trực tiếp các chất thải ra môi trường mà không qua bất kì một quá trình xử lí nào Hơn nữa việc các tàu thuyền thải dầu thải ra môi trường nước làm cho lượng dầu trong nước tăng lên rất lớn gây ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nước, ảnh hưởng trực tiếp đến sinh vật trong nước [15]

+ Từ sản xuất ngư nghiệp:

Các chất thải từ nuôi trồng thủy sản là nguồn thức ăn dư thừa bị phân hủy trong môi trường nước tạo ra các hợp chất hữu cơ có hại cho môi trường nước Ngoài ra còn có các chất như kháng sinh, trong nuôi trồng thủy sản cũng được thải ra ngoài môi trường gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường nước

+ Bên cạnh các nguyên nhân chính gây ô nhiễm nguồn nước thì các nguyên nhân do tự nhiên như núi lửa, bão lụt cũng gây tác động xấu đến môi trường nước Hàng năm hiện tượng cháy rừng cũng gây ra hiện tượng ô nhiễm do khói và

do bụi Ngoài ra quá trình thối rữa của xác động, thực vật đã chết sinh ra ô nhiễm không chỉ cho nguồn nước mà còn gây ra ô nhiễm cho không khí của các khu vực

1.4 Các phương pháp đánh giá chất lượng nước

1.4.1 Phương pháp thủy lý hóa học

Phương pháp này cho phép ta đánh giá các tác động của nguồn ô nhiễm đối với nguồn nước một cách nhất thời hay độc lập, dựa trên cơ sở sử dụng các chỉ tiêu

thủy lý hóa để đánh giá như:

có ảnh hưởng lớn đến quá trình xử lý sinh học do tác động đến đời sống thủy sinh

và nồng độ oxy hòa tan Ngoài ra, nhiệt độ ảnh hưởng đến độ nhớt và lực cản trong quá trình lắng

- Độ đục của nước là mức độ ngăn cản ánh sáng xuyên qua nước Độ đục của nước có thể do nhiều loại chất lơ lửng bao gồm những loại có kích thước hạt keo đến những hệ phân tán thô gây nên như các chất huyền phù, các hạt cặn đất cát, các

vi sinh vật Về thành phần hóa học, chất gây đục có thể là chất vô cơ hoặc hữu cơ, hoặc cả hai, do nguồn gốc tự nhiên hay nhân tạo Độ đục cao ảnh hưởng tới quá trình quang hợp của một số sinh vật trong nước

- Nồng độ muối chỉ tổng nồng độ của các ion hòa tan trong nước trong đó đặc biệt lưu ý đến nồng độ của 7 ion quan trọng nhất chiếm tới 95% tổng số các ion hòa tan trong nước bao gồm: Na+

, K+, Ca2+, Mn2+, Cl-, SO42-, và HCO3- [20]

- Độ dẫn của nước liên quan đến sự có mặt của các ion trong nước Các ion này thường là muối của kim loại như NaCl, KCl, SO42-, NO3-, PO43- v.v Tác động ô nhiễm của nước có độ dẫn điện cao thường liên quan đến tính độc hại của các ion

tan trong nước Độ dẫn của nước phụ thuộc và tăng tỉ lệ thuận với nhiệt độ nước

Nhiệt độ nước tăng lên 10oC thì độ dẫn điện của nước sẽ tăng 2-3% Thông thường

độ dẫn được đo ở nhiệt độ tiêu chuẩn là 25o

C [16]

- Độ pH là một trong những nhân tố môi trường có ảnh hưởng rất lớn trực tiếp

và gián tiếp đối với đời sống thủy sinh vật như: sinh trưởng, tỉ lệ sống, sinh sản và dinh dưỡng pH thích hợp cho tất cả các động vật đều gần bằng 7 Do đó, khi pH môi trường quá cao hoặc quá thấp đều không thuận

17

lợi cho quá trình phát triển của thủy sinh vật Tác động chủ yếu của pH khi quá cao hay quá thấp là làm thay đổi độ thẩm thấu của màng tế bào làm rối loạn quá trình trao đổi muối - nước giữa cơ thể và môi trường ngoài Do

đó, pH là nhân tố quyết định giới hạn phân bố của các loài thủy sinh vật Ngoài

ra giá trị pH của nguồn nước còn góp phần quyết định phương pháp xử lý nước [6]

- Hàm lượng oxy hòa tan trong nước (DO: Dissolved oxygen) là lượng oxy không tác dụng với nước về mặt hóa học Độ hòa tan của oxi trong nước phụ thuộc vào các yếu tố: nhiệt độ, áp suất, đặc tính của nguồn nước (bao gồm cả thành phần hóa học, vi sinh, thủy sinh sống trong nước) Hàm lượng DO là một trong những chỉ tiêu quan trọng đánh giá chất lượng nước và khả năng tự làm sạch của nguồn nước Khi hàm lượng DO giảm mạnh sẽ kéo theo số lượng sinh vật sống trong nước giảm hoặc không thể tồn tại nữa [14]

- Nhu cầu oxy hóa học (COD: Chemical oxygen demand) là lư ợng oxy cần thiết để oxy hoá các hợp chất vô cơ và hữu cơ trong nước bao gồm ở dạng lơ lửng hay hoà tan COD cao, thể hiện nồng độ chất hữu cơ trong nước cao, tạo điều kiện dễ dàng cho các loại vi sinh vật phát triển

- Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD: Biochemical oxygen demand) là lượng oxy cần thiết cho vi khuẩn để phân hủy chất hữu cơ có khả năng oxi hóa sinh hóa dưới điều kiện hiếu khí Trong quá trình phân hủy này, chất hữu cơ được dùng làm thức ăn cho vi khuẩn và giải phóng năng lượng Như vậy, BOD là đại lượng đánh giá chất hữu cơ ô nhiễm trong nước thải được xác định thông qua khối lượng oxi cần thiết

mà để phân hủy hoàn toàn trong điều kiện hiếu khí Oxy sử dụng trong quá trình này là oxy hòa tan [20]

- Nitơ (N) là chỉ tiêu xác định hàm lượng các dạng nitơ tồn tại trong nước Gồm các chỉ tiêu cụ thể là: N-tổng, N-amonium (NH4+), N-nitrat (NO3-), N-nitrit (NO2-) Các dạng hợp chất nitơ là chất chỉ thị để nhận biết mức độ nhiễm bẩn của nước Đối với nguồn nước mặt, sự phát triển của tảo liên quan đến chất dinh dưỡng được đưa vào nguồn nước Vì vậy, các dạng của nitơ phải được xem xét Ngoài ra việc oxi hóa các dạng khử của nitơ được oxi hóa trong nước tự nhiên có ảnh hưởng đến

- Việc lựa chọn các thông số đánh giá ô nhiễm nguồn nước là tùy theo mục đích khảo sát và căn cứ vào bản chất của nguồn nước bị ô nhiễm

1.4.2 Phương pháp sử dụng sinh vật chỉ thị

Để đánh giá một cách toàn diện chất lượng nước của dòng chảy nói riêng và của các nguồn nước nói chung, bên cạnh các chỉ tiêu lí hóa học người ta sử dụng một hệ thống sinh vật chỉ thị

Khái niệm về sinh vật chỉ thị

Là những cá thể, quần thể hay quần xã có khả năng thích ứng hoặc rất nhạy cảm với môi trường nhất định Các sinh vật chỉ thị có thể là 1 loài, 1 nhóm loài, có thể tương quan giữa các nhóm loài hoặc tổng số loài trong quần xã và chỉ số đa dạng Chúng có thể chỉ thị về độ sạch, độ nhiễm bẩn của thủy vực (gắn liền với độ giàu, nghèo dinh dưỡng), chỉ thị về chất lượng nước: nước cứng, nước mềm, nồng

độ muối, độ nhiễm phèn, độ độc [19]

Sử dụng sinh vật chỉ thị để đánh giá chất lượng môi trường nước

Trong hoạt động sống của mình, sinh vật luôn có xu hướng thiết lập một sự cân bằng với các điều kiện môi trường Các loài sinh vật luôn chịu sự chi phối của môi trường, đồng thời biến đổi thích nghi của chúng với sự thay đổi của môi trường Vì vậy khi các nhân tố môi trường thay đối sẽ kéo theo phản ứng thích nghi của sinh vật Đến một ngưỡng nào đó các sinh vật nào không chịu đựng được sự biến đổi của môi trường đó sẽ bị mất đi và thay thế vào đó là xuất hiện loài sinh vật mới thích nghi với môi trường hiện tại Sinh vật sống trong môi trường nào sẽ phản ánh

19

đặc tính của môi trường đó Do đó hoàn toàn có thể sử dụng sinh vật để xem xét đánh giá chất lượng môi trường nước

Những sinh vật chỉ thị cho môi trường thường có những tính chất sau:

- Vật chỉ thị dễ dàng định loại (readily indentifiel)

- Dễ thu mẫu: không cần nhiều thao tác hoặc thiết bị tốn kém và có thể định lượng

- Có phân bố rộng, tối ưu là phân bố toàn cầu

- Có nhiều dẫn liệu sinh thái học phong phú, đây là sự trợ giúp đáng kể trong kết quả điều tra phân tích và phát hiện ô nhiễm

- Có giá trị kinh thế hoặc tầm quan trọng như là tài nguyên hoặc vật gây hại

- Có khả năng tích trữ chất ô nhiễm, đặc biệt là phản ánh mức độ môi trường vì

sự phân bố của chúng liên quan đến mức độ ô nhiễm môi trường

- Dễ dàng nuôi cấy trong phòng thí nghiệm cũng như được nghiên cứu thí nghiệm về tính thích ứng của chúng đối với chất ô nhiễm và môi trường quan sát

- Có tính biến dị thấp, về mặt di truyền cũng như vai trò của chúng trong quần

xã sinh vật

Thông thường người ta sử dụng một số loại sinh vật sau làm sinh vật chỉ thị:

Vi khuẩn (Bacteria): Một số vi khuẩn được nghiên cứu vì sự liên quan của chúng tới vấn đề sức khỏe cộng đồng và sự lan truyền qua đường nước

Động vật nguyên sinh (Protozoa): Giống như vi khuẩn, động vật nguyên sinh tương đối dễ thu mẫu và sự thích nghi của chúng đối với môi trường giàu chất hữu

cơ

Tảo (Algae): Tảo được coi là sinh vật chỉ thị quan trọng vì chúng có quan hệ với nghiên cứu về sự phú dưỡng Sự chịu đựng đối với ô nhiễm vật chất hữu cơ của các loài này được nghiên cứu rất nhiều nhưng chúng không phù hợp làm sinh vật chỉ thị ở môi trường ô nhiễm do thuốc trừ sâu hoặc môi trường bị ô nhiễm kim loại nặng

Động vật không xương sống cỡ lớn (Macroinvertebrates) là nhóm sinh vật thủy sinh phổ biến nhất, sự phân bố của chúng thường ổn định và đặc biệt chúng rất dễ

20

nhạy cảm với những yếu tố sinh thái Sử dụng ĐCKXS cỡ lớn làm chỉ thị có những

ưu điểm như quá trình lấy mẫu và phân tích mẫu dễ thực hiện, ít tốn kém tuy nhiên

để xác định nguyên nhân gây ra ô nhiễm gặp nhiều khó khăn

Thực vật lớn (Macrophyte) như các loài bèo, lau sậy; chúng phát triển mạnh ở vùng nước tù hãm chứa nhiều chất dinh dưỡng Do vậy cùng với tảo, rong, bèo là các thực vật chỉ thị cho hiện tượng phú dưỡng của nước

Cá là động vật máu lạnh Có nhiều loại cá khác nhau cùng tồn tại trong một thủy vực với các đặc điểm khác nhau về hình thể, nguồn thức ăn, nơi sinh sản phát triển

và khả năng thích nghi với môi trường Chính vì vậy nhiều loài cá có thể được sử dụng như chỉ thị sinh học để xác định lượng nước và ô nhiễm nguồn nước [18] Theo Hellewell (1989) tỷ lệ sử dụng các nhóm sinh vật trong chỉ thị chất lượng nước như sau:

Phương pháp dùng chỉ thị sinh học có những ưu điểm nổi bật như:

1 Cho phép đánh giá tác động lâu dài và tổng hợp của nguồn ô nhiễm đối với nguồn nước dựa trên hệ thống phân vùng nước mặt

2 Sinh vật không phản ứng với một yếu tố riêng lẻ mà phản ứng với toàn bộ các tác động của môi trường

3 Sự phản ứng của sinh vật giúp phản ánh được những thay đổi của điều kiện tự nhiên tại thời điểm nghiên cứu và trước đó Đây là ưu điểm là những chỉ tiêu thủy

lý hóa không có được

- Nước rất bẩn ( Poli saprobe): Nước chứa các chất ở giai đoạn phân hủy đầu tiên Không có TVN, hàm lượng oxy hòa tan bằng không, nhiều vi khuẩn và nấm hoại sinh Các sinh vật chỉ thị chính là: Tảo, Vi khuẩn, Động vật không xương sống

- Nước bẩn ( Meso saprobe): được chia làm 2 mức:

+ Mức bẩn ( α Meso saprobe): Hàm lượng oxy thấp, số lượng Vi khuẩn đạt đến

hàng ngàn tế bào/ ml Các sinh vật chỉ thị chính là tảo Lam, tảo Silic như Euglena viridis,

+ Mức bẩn vừa ( β Meso saprobe): các chất phần lớn ở dạng khoáng hóa, xuất

hiện NO3, NO2, hàm lượng oxy hòa tan cao hơn Các nhóm chỉ thị như Melosira, Spirogyra, Heliozoa

- Nước bẩn ít ( Oligo saprobe): Chứa rất ít chất hữu cơ Hàm lượng oxy cao Vi khuẩn dao động từ 1000 – 10000 tế bào/ lít, thủy sinh vật đa dạng và phong phú bao gồm các nhóm tảo, ĐVKXS, nhiều loài cá

23

Thời gian nghiên cứu từ 08/2011 đến 12/2012

2.2 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là các chỉ tiêu: COD, độ pH, độ dẫn, P tổng, N tổng, độ muối, độ đục, nồng độ DO, NH4+, NO-3, PO43-, Động vật nổi, Thực vật nổi

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa

Mẫu được lấy cách mặt nước từ 30 – 50cm, hướng dụng cụ lấy mẫu về hướng dòng chảy đến

Dụng cụ đựng mẫu là chai nhựa Các chai đựng mẫu nước hồ được rửa sạch, rửa lại bằng nước của điểm thu mẫu và được dán nhãn ghi đầy đủ các chi tiết về địa điểm, ngày giờ thu mẫu

Mẫu tảo và vi khuẩn lam được thu bằng lưới vớt thực vật nổi số 64

Thu mẫu định tính: Dùng lưới chao đi chao lại nhiều lần trên mặt nước để vớt được nhiều tảo nhất

Thu mẫu định lượng: lọc 40l nước qua lưới

Mẫu được đựng trong lọ nhựa có dung tích là 0.2l và được cố định bằng Phoocmon 5% ngay sau khi thu mẫu

Mẫu động vật nổi được thu bằng lưới vớt Plankton số 57

Dùng lưới chao đi chao lại nhiều lần trên mặt nước để vớt được nhiều sinh vật nhất Thu mẫu định lượng: lọc 40l nước qua lưới

Mẫu được đựng trong lọ nhựa có dung tích là 0.2l và được cố định bằng Phoocmon 5% ngay sau khi thu mẫu

2.3.2 Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm

 Phân tích chỉ tiêu thủy lí hóa:

24

Một số các thông số lý hóa học như: pH, độ đục, nhiệt độ, độ dẫn, độ

muối, và hàm lượng oxi hòa tan được xác định ngay trên hiện trường thu mẫu bằng máy TOA của Nhật Các chỉ tiêu hóa học còn lại như COD, NH4, PO4, P tổng số,O3 được phân tích tại phòng thí nghiệm Sinh thái học và sinh học môi trường – khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên – ĐHQGHN theo các phương pháp đã được quy định trong “ Các tiêu chuẩn nhà nước Việt Nam về môi trường”

( bộ khoa học Công nghệ và Môi trường, 2009) [3]

Mẫu được gửi phân tích tại phòng Sinh thái môi trường nước của Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật

Mẫu được gửi phân tích tại phòng Sinh thái môi trường nước của Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật

2.3.3 Phương pháp phân tích số liệu

* Số liệu thủy lý hóa

Những chỉ tiêu lý hóa sau khi phân tích sẽ so sánh với những hệ thống tiêu chuẩn tùy thuộc vào từng tiêu chuẩn của từng quốc gia, từng mục đích sử dụng để đánh giá chất lượng nước Trong luận văn này chúng tôi so sánh với QCVN 08:2008 Ngoài ra người ta còn sử dụng hệ thống phân loại của Lee và Wang ( bảng 1) để đánh giá chất lượng nước thông qua các chỉ tiêu lý, hóa học

Bảng 1 Hệ thống phân loại của Lee và Wang

Mức ô nhiễm DO(mg/l) BOD5(mg/l) NO3 –NH4(mg/l) Không ô nhiễm >3 <3 <0.5

25

* Số liệu ĐVN, TVN

Việc sử dụng các chỉ thị sinh học trong việc đánh giá chất lượng nước được thông qua các chỉ số chỉ thị, tiêu biểu là các chỉ số đa dạng ( Diversity indices) Ở đây sử dụng chỉ số Margalef để đánh giá độ đa dạng sinh vật nổi và từ đó đánh giá

mức ô nhiễm của vùng nghiên cứu

- Chỉ số Margalef (D) (1958): D =

Với D: chỉ số đa dạng Margalef

S: Tổng số loài trong mẫu

N: Tổng số lượng các thể trong mẫu

Chỉ số đa dạng D là chỉ số được áp dụng rộng rãi cho mọi đối tượng sinh vật Chỉ số D dựa trên tính đa dạng của quần xã liên quan với trạng thái ô nhiễm Khi môi trường ô nhiễm thì số lượng loài giảm đi và số lượng các thể của một loài tăng lên Mối liên hệ giữa giá trị D và các loại ô nhiễm được thể hiện trong bảng số 2 dưới đây:

Bảng 2: Giá trị D và phân loại các mức ô nhiễm

3.0 – 4.5 Không ô nhiêm ( oligossaprobic)

2.0 – 3.0 Ô nhiễm trung bình ( β – meosaprobic)

26

CHƯƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội tỉnh Hòa Bình

3.1.1 Điều kiện tự nhiên

- Vị trí địa lí

Hòa Bình là một tỉnh miền núi, lãnh thổ chuyển tiếp từ vùng đồng bằng Sông Hồng lên vùng Tây Bắc Là cửa ngõ của vùng Tây Bắc cách Hà Nội khoảng 73km Tỉnh có 11 huyện, thành phố: Đà Bắc, Mai Châu, Tân Lạc, Lạc Sơn, Kim Bôi, Lương Sơn, Lạc Thuỷ, Yên Thuỷ, Kỳ Sơn, Cao Phong và Thành phố Hoà Bình với

210 xã, phường, thị trấn

Tọa độ địa lí từ 20039’ đến 21008’ vĩ độ Bắc, 104048’ đến 104051’ kinh độ Đông Diện tích tự nhiên của toàn tỉnh là 4,596 km2 chiếm 1,41% tổng diện tích tự nhiên của Việt Nam, có các vị trí tiếp giáp với các tỉnh thành như sau:

 Phía Bắc giáp tỉnh Phú Thọ

 Phía Đông giáp Hà Nội

 Phía Tây giáp Sơn La

 Phía Nam, Đông Nam giáp Hà Nam và Ninh Bình

 Phía Nam, Tây Nam giáp Thanh Hóa

Bản đồ vị trí thu mẫu được thể hiện qua hình sau:

Địa hình được chia thành 3 khu vực rõ rệt:

 Dạng địa hình núi cao phân bố ở phía Tây Bắc, độ cao trung bình so với mặt nước biển khoảng 600 – 700 m, có một số đỉnh núi cao trên 1000 m, trong đó đỉnh cao nhất là Phu Canh, Phu Túc ( huyện Đà Bắc ) cao 1373 m, tiếp đến là đỉnh núi Dục Nhan ( huyện Đà Bắc ) cao 1320 m, đỉnh núi Psi Lung ( huyện Mai Châu ) cao 1287 m

 Dạng địa hình núi thấp, chia cắt phức tạp do dứt, gãy, sún, lụt của nếp võng sông Hồng ở khu vực trung tâm, độ cao trung bình so với mặt nước biển khoảng 250 – 300 m, trong đó ở Tân Lạc là 318 m, Lạc Sơn , Kỳ Sơn là 300 m, Kim Bôi là 310 m, Lương Sơn là 251m

28

 Dạng địa hình đồi gò xen các cánh đồng, phân bố ở khu vực đông nam của tỉnh, độ cao trung bình 40 – 100 m, trong đó ở huyện Lạc Thủy là 51 m, huyện Yên Thủy là 42 m

- Về địa thế:

Hòa Bình là tỉnh có độ dốc tương đối thấp so với các tỉnh thuộc vùng Tây Bắc, kết quả xác định trên bản đố đất tỷ lệ 1/100.000 của tỉnh cho thấy như sau: + Đất dốc 0 – 150 chiếm 44,86%

- Đặc điểm thời tiết khí hậu

Khí hậu Hòa Bình mang nét đặc trưng của khí hậu nhiệt đới, có 2 mùa rõ rệt: Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10 với lượng mưa bình quân 1700 mm – 1800mm, chiếm hơn 90% tổng lượng mưa cả năm Riêng vùng núi cao Mai Châu,

Đà Bắc mùa mưa đến muộn hơn và thường kéo dài hơn vùng núi thấp

 Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau, lượng mưa bình quân chỉ có

100 mm – 200 mm, trong đó 3 tháng giữa mùa lạnh là các tháng 12, 1, 2 Lượng mưa trung bình trong các tháng này không quá 30 mm

Nhiệt độ không khí: chế độ nhiệt của tỉnh tương đối ổn định và có đặc trưng là tương đối thấp so với các vùng lân cận Cụ thể các số liệu thống kê các tháng cao nhất và thấp nhất trong các năm được thể hiện trong bảng số 3 dưới đây:

Lượng mưa trung bình năm ở Hòa Bình qua các năm như sau: tổng lượng mưa đạt 1673,3 mm năm 2006; năm 2007 là 2037 mm, năm 2008 là 1962,5 mm; năm

2009 đạt 1246,7 mm Trong đó do đặc điểm địa hình nên lượng mưa phân bố không đồng đều ở các nơi trong tỉnh và cũng không đồng đều ở các tháng trong năm, thường thì chỉ tập trung vào mùa mưa và chiếm phần lớn lượng nước của cả năm

+ Độ ẩm không khí: phụ thuộc vào mùa có nghĩa là độ ẩm phụ thuộc vào lượng mưa và lượng nhiệt độ của không khí Độ ẩm trung bình năm 2006 là 82%, năm

2007 là 81%, năm 2008 là 84%, năm 2009 là 82% và năm 2010 là 81% Vào mùa mưa độ ẩm thường cao Độ ẩm thấp nhất là vào mùa khô khi nhiệt độ không khí thấp và lượng mưa ít

+ Chế độ gió: ngoài việc chịu ảnh hưởng của chế độ gió chung với các tỉnh vùng đồng bằng bắc bộ, Hòa Bình còn bị ảnh hưởng tương đối rõ nét của chế độ gió Lào Hàng năm số cơn bão ảnh hưởng trực tiếp đến Hòa Bình gây ra các thiệt hại đáng

kể, nhất là hiện nay trước tình hình biến đổi khí hậu toàn cầu tình hình thiên tai diễn ra phức tạp khó dự đoán trước được

30

+ Lượng bốc hơi nước: lượng bốc hơi nước cao nhất thường là vào tháng 5, 6 Lượng bốc hơi nước thay đổi tương đối lớn hàng năm và phụ thuộc vào chế độ nắng, gió, lượng mưa

3.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội

Tăng trưởng kinh tế bình quân 5 năm (2005 – 2010) đạt 12%/năm, cơ cấu kinh tế năm 2010 so với năm 2005: Tỷ trọng nông, lâm nghiệp, thuỷ sản chiếm 35%, giảm 8,1%; công nghiệp - xây dựng chiếm 31,5%, tăng 8%; dịch vụ chiếm 33,5%, tăng 0,1% Như vậy tăng trưởng kinh tế đạt mức khá cao, các ngành kinh

tế đều tăng trưởng khá, chất lượng tăng trưởng được cải thiện, nhiều chỉ tiêu kinh

tế xã hội đạt được mức cao, đời sống nhân dân từng bước được nâng lên Cơ cấu kinh tế chuyển biến tích cực, tỷ trọng công nghiệp, xây dựng tăng, cơ cấu thành phần kinh tế xuất hiện những sản phẩm mới trong công nghiệp, dịch vụ, việc chuyển đổi cơ cấu trong sản xuất nông nghiệp cũng có bước tiến nhất định Dân số

và diện tích của các huyện trong tỉnh được thể hiện qua bảng số 4 dưới đây:

Bảng 4 Đơn vị hành chính, diện tích, dân số & mật độ tỉnh Hoà Bình

Dân số trung bình (người)

Mật độ dân

số (người/km2)

Nguồn: Báo cáo hiện trạng môi trường tỉnh Hòa Bình [2]

Dân cư phân bố không đồng đều giữa các vùng trong tỉnh, gần 80% dân số tập trung ở vùng thấp và thành phố Thu nhập bình quân đầu người đạt 13,3 triệu đồng Theo thống kê dân số toàn quốc năm 1999, trên địa bàn tỉnh có 6 dân tộc sinh sống, đông nhất là người Mường chiếm 63,3%; người Việt (Kinh) chiếm 27,73%; người Thái chiếm 3,9%; người Dao chiếm 1,7%; người Tày chiếm 2,7%; người Mông chiếm 0,52%; ngoài ra còn có người Hoa sống rải rác ở các địa phương trong tỉnh Người Hoa trước đây sống tập trung ở Ngọc Lương, Yên Thủy; nhưng sau năm 1979 còn lại một số gia đình và hiện nay sống phân tán ở các

xã Yên Trị, Ngọc Lương và Phú Lai huyện Yên Thuỷ Ngoài ra, còn có một số người thuộc các dân tộc khác chủ yếu do kết hôn với người Hòa Bình công tác ở các tỉnh miền núi khác

Hòa Bình là một trong bốn tỉnh của Việt Nam mà trong đó người Việt (Kinh) không chiếm đa số, đồng thời tỉnh này cũng được coi là thủ phủ của người Mường,

vì phần lớn người dân tộc Mường sống tập trung chủ yếu ở đây Người Mường xét

về phương diện văn hóa - xã hội là dân tộc gần gũi với người Kinh nhất Địa bàn

cư trú của người Mường ở khắp các địa phương trong tỉnh, sống xen kẽ với người Kinh và các dân tộc khác

Người Kinh, sống ở khắp nơi trong tỉnh Những người Kinh sống ở Hòa Bình đầu tiên đã lên tới 4-5 đời; nhưng đa số di cư tới Hòa Bình từ những năm 1960 của thế kỉ trước, thuộc phong trào khai hoang từ các tỉnh đồng bằng lân cận (Nam Định, Hà Nam, Ninh Bình, Hà Tây ) Trong những năm gần đây, sự giao lưu về kinh tế và văn hóa mở rộng, nhiều người Kinh từ khắp các tỉnh thành đều tìm kiếm

cơ hội làm ăn và sinh sống ở Hòa Bình

32

Người Thái, chủ yếu sống tập trung ở huyện Mai Châu Tuy sống gần với người Mường lâu đời và đã bị ảnh hưởng nhiều về phong tục, lối sống (đặc biệt là trang phục), nhưng vẫn giữ được những nét văn hóa độc đáo Đây là vốn quí để phát triển du lịch công động và bảo lưu vốn văn hóa truyền thống Hiện nay, khu du lịch Bản Lác là một trong những điểm du lịch hấp dẫn du khách trong và ngoài nước hàng đầu ở Hòa Bình

Người Tày, chủ tập trung ở huyện Đà Bắc, sống xen kẽ với người Mường, người Dao Người Tày có tập quán và nhiều nét văn hóa gần giống với người Thái, đặc biệt là ngôn ngữ Tuy nhiên, xét theo khía cạnh trang phục thì người Tày ở Đà Bắc giống người Thái Trắng thuộc các huyện Phù Yên, Bắc Yên tỉnh Sơn La

Người Dao sống thành cộng đồng ở các huyện Đà Bắc, Lương Sơn, Kim Bôi, Cao Phong, Kỳ Sơn và thành phố Hòa Bình Người H'mông sống tập trung ở

xã Hang Kia và Pà Cò của huyện Mai Châu Trước đây hai dân tộc này sống du canh du cư, nhưng từ những năm 70-80 đã chuyển sang chế độ đinh canh, định cư

và đã đạt được những thành tựu đáng kể về phương diện kinh tế - xã hội

Với sự đa dạng về sắc tộc như vậy và đặc biệt gần với đồng bằng Bắc Bộ, cách thủ đô Hà Nội chỉ khoảng từ 80 tới 100 km, kết hợp với các điều kiện địa hình, phong cảnh của tỉnh; thì đây là tiềm năng lớn để phát triển du lịch

3.2 Hiện trạng môi trường nước vùng nghiên cứu

Các kết quả phân tích chỉ tiêu thủy lí hóa tại các điểm nghiên cứu được thể hiện trong bảng số 5

35

3.2.1 Nhiệt độ

Trong các chỉ tiêu thủy lý, nhiệt độ là một trong những yếu tố giới hạn quan trọng Nhiệt độ của nước cao sẽ kích thích các hoạt động hô hấp và phân hủy của sinh vật, dẫn tới làm giảm lượng oxy hòa tan Nhiệt độ phù hợp cho hầu hết các sinh vật nằm trong khoảng 0 – 450C Nhiệt độ thường biến đổi theo mùa, theo vĩ độ địa lý, theo chiều ngang từ bờ ra giữa dòng sông, theo chiều thẳng đứng từ mặt xuống đáy Nhiệt độ nước còn liên quan chặt chẽ với nhiệt độ không khí, cường độ chiếu sáng

Hình 2 Nhiệt độ tại các điểm nghiên cứu

Qua bảng 5 và hình số 2 cho thấy nhiệt độ tại các điểm thu mẫu dao động trong khoảng 26,1oC – 30,40C, khoảng nhiệt độ này tương đối phù hợp cho các sinh vật sinh sống và phát triển Nhiệt độ nước tại các điểm nghiên cứu trên sông Đà đoạn chảy qua tỉnh Hòa Bình chủ yếu do bức xạ ánh sáng Mặt trời, do đó nhiệt độ này thay đổi theo mùa và thời gian trong ngày

3.2.2 pH

Hình 3 Nồng độ pH ở các điểm nghiên cứu

Qua bảng 5 và hình 3 cho thấy độ pH của các điểm thu mẫu đều nằm trong khoảng 5,5 – 9 Giá trị pH dao động trong khoảng từ 7,07 – 8,67 Đây là mức pH có thể chấp nhận được Qua bảng 2 và hình 3 ta thấy rằng địa điểm có giá trị pH nằm trong chất lượng nước nhóm B theo QCVN08 : 2008 là HB7, còn lại các địa điểm khác giá trị pH đều đạt tiêu chuẩn giá trị tới hạn chất lượng nước loại A

3.2.3 Độ dẫn