Đánh giá chất lượng nước tưới phục vụ sản xuất nông nghiệp trên địa bàn huyện triệu sơn, tỉnh thanh hóa

Nhiều sông, hồ, kênh, rạch ở khu vực nông thôn, tình trạng ô nhiễm môi trường nước mặt từ nguồn nước thải sinh hoạt, sản xuất nông nghiệp, chăn nuôi và sản xuất của các làng nghề cũng đa

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

-

NGUYỄN YẾN LY

ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC TƯỚI PHỤC VỤ SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN

TRIỆU SƠN, TỈNH THANH HÓA

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :

TS PHAN TRUNG QUÝ

HÀ NỘI - 2014

LỜI CAM ĐOAN

Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được sử dụng để bảo vệ một học vị nào

Tác giả cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này

đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều được chỉ rõ nguồn gốc

,ngày tháng năm 2014

Tác giả luận văn

Nguyễn Yến Ly

LỜI CẢM ƠN

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và trân trọng tới TS Phan Trung Quý – Bộ môn Hóa học thuộc khoa Môi trường, Học viện Nông Nghiệp Việt Nam, người Thầy đã chỉ bảo, hướng dẫn và giúp đỡ tác giả rất tận tình trong suốt thời gian thực hiện

Tác giả xin trân trọng cảm ơn các cơ quan: Bộ Tài nguyên và Môi trường, Sở Tài nguyên vs Môi trường tỉnh Thanh Hóa, Sở Nông nghiệp và PTNT tỉnh Thanh Hóa, Trạm thủy nông huyện Triệu Sơn, Phòng Tài nguyên Môi trường huyện Triệu Sơn, đã tạo điều kiện và giúp đỡ tác giả trong quá trình thu thập tài liệu, cùng các thông tin cần thiết liên quan đến vấn đề nghiên cứu, thực hiện luận văn

Tác giả đã nhận được những góp ý chân tình và quý báu của TS Lê Ngọc Ninh, Kỹ sư Nguyễn Thị Xuân, Kỹ sư Lê Tuấn Anh đã giúp đỡ tác giả trong quá trình thu thập số liệu, tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn và niềm trân trọng, nhờ đó mà tác giả đã hoàn thiện tốt hơn bản luận văn này

Tác giả xin gửi lời mang ơn sâu sắc đến ba mẹ của mình, những người

đã luôn ở bên cạnh, quan tâm chăm sóc và động viên tác giả trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu

Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới bạn bè, người thân trong gia đình đã động viên, ủng hộ và chia sẻ, là chỗ dựa tinh thần giúp tác giả hoàn thành luận văn của mình

,ngày tháng năm 2014

Tác giả luận văn

Nguyễn Yến Ly

1.2 Vai trò của chất lượng nước tưới trong năng suất cây trồng 8

1.2.2 Hệ thống cấp nước cho sản xuất nông nghiệp 13 1.2.3 Chất lượng nước tưới đối với sản xuất NN 16 1.3 Các nguồn gây tác động tới chất lượng nước tưới 20 1.3.1 Ô nhiễm nước từ hoạt động sản xuất nông nghiệp và khu vực

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 38

2.3.1 Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu 38

3.1 Điều kiện tự nhiên- kinh tế xã hội huyện Triệu Sơn 43

3.4 Đánh giá các nhóm thông số chất lượng nước tưới phục vụ sản

xuất nông nghiệp của khu vực nghiên cứu 68 3.4.1 Nhóm thông số đo nhanh nước phục vụ tưới huyện Triệu Sơn 68

3.4.2 Các chất hữu cơ trong nước tưới huyện Triệu Sơn tháng 9/2013,

3.5 Đề xuất một số biện pháp quản lý, bảo vệ nhằm nâng cao chất

lượng nước phục vụ tưới trên địa bàn huyện Triệu Sơn- tỉnh

HTMT Hiện trạng môi trường

TN & MT Tài nguyên & Môi trường

TTCN Tiểu thủ công nghiệp

DANH MỤC BẢNG

1.1 Diễn biến diện tích đất sản xuất nông nghiệp qua các năm của

1.2 Tổng hợp sử dụng nước mặt phục vụ các hoạt động kinh tế - sinh

1.3 Phân cấp công trình của hệ thống kênh tưới 14

1.5 Lượng nước xả thải của một số khu đô thị/ dân cư 23 1.6 Chất lượng nước thải sinh hoạt trong những năm gần đây 24 1.7 Chất lượng nước thải Công nghiệp những năm gần đây 26 1.8 Chất lượng nước thải một số Cụm làng nghề trong những năm

2.1 Các vị trí lấy mẫu nước huyện Triệu Sơn- tỉnh Thanh Hóa 39

3.1 Lượng mưa trung bình các tháng trong năm 44

3.3 Nhiệt độ không khí trung bình các tháng trong năm 46 3.4 Độ ẩm tương đối trung bình các tháng trong năm 47

3.7 Mô tả nguồn ảnh hưởng đến chất lượng nước tưới huyện Triệu Sơn 62 3.8 Kết quả phân tích mẫu nước ngày 15/09/2013 64

3.10 Diễn biến giá trị pH của nước tưới huyện Triệu Sơn, tỉnh Thanh

3.11 Diễn biến giá trị DO của nước tưới huyện Triệu Sơn, tỉnh Thanh

3.12 Diễn biến hàm lượng chất hữu cơ trong nước tưới huyện Triệu

Sơn, tỉnh Thanh Hóa tháng 9/2013, tháng 4/2014 71 3.13 Diễn biến hàm lượng các chất dinh dưỡng trong nước 74 3.14 Diễn biến hàm lượng Hg, Pb, As trong nước phục vụ tưới trên

địa bàn huyện Triệu Sơn, tỉnh Thanh Hóa tháng 9/2013, tháng

3.15 Diễn biến hàm lượng Fe, Cr trong nước phục vụ tưới trên địa bàn

huyện Triệu Sơn, tỉnh Thanh Hóa tháng 9/2013, tháng 4/2014 78

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Nước là nguồn tài nguyên hữu hạn và vô cùng quí giá đối với sự sống

và sản xuất, là thành phần thiết yếu của cuộc sống và môi trường, quyết định

sự tồn tại, phát triển bền vững của đất nước Không có nước không thể có lương thực nuôi sống con người Việt Nam là quốc gia có hệ thống sông ngòi dày đặc với tổng lượng dòng chảy nước mặt hàng năm lên đến 830-840 tỷ mét khối Tuy nhiên, Việt Nam không phải là quốc gia giàu về nước Tài nguyên nước của nước ta phụ thuộc nhiều vào các nước có chung nguồn nước phía thượng lưu, với gần 2/3 tổng lượng nước mặt hàng năm là từ ngoài biên giới chảy vào Thế nhưng trên thực tế hiện nay việc lãng phí nguồn nước vẫn xảy

ra ở khắp nơi, điều đó nếu như không được khắc phục kịp thời con người sẽ chết vì không có đủ nước để dùng Bên cạnh đó chất lượng nước mặt của Việt Nam đang có chiều hướng ngày càng bị suy thoái, ô nhiễm, cạn kiệt bởi nhiều nguyên nhân Trong đó, sự gia tăng dân số, gia tăng nhu cầu về nước do gia tăng chất lượng cuộc sống, đô thị hoá cũng như quản lý, bảo vệ, khai thác, sử dụng tài nguyên nước kém hiệu quả, thiếu bền vững đang là mối đe doa an ninh nguồn nước và có nguy cơ sẽ kéo theo nhiều hệ luỵ khó lường Nhiều sông, hồ, kênh, rạch ở khu vực nông thôn, tình trạng ô nhiễm môi trường nước mặt từ nguồn nước thải sinh hoạt, sản xuất nông nghiệp, chăn nuôi và sản xuất của các làng nghề cũng đang cần sự quan tâm kịp thời Việt Nam lại

là một nước nông nghiệp vì vậy với nền nông nghiệp lâu đời là sản xuất lúa nước như nước ta cho thấy nước giữ vai trò quan trọng nhất trong sản xuất

Sự phát triển theo hướng chuyển đổi cơ cấu sản xuất nông nghiệp, đẩy nhanh công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông thôn ngày càng tăng nhanh, trong khi nguồn nước đang đối mặt với nguy cơ bị ô nhiễm, ảnh hưởng đến năng suất,

chất lượng sản xuất nông nghiệp Từ hậu quả đó dẫn đến tài nguyên nước giảm, nhu cầu dùng nước tăng gây ra sự thiếu hụt nước ngày càng gay gắt

Triệu Sơn là một huyện trọng điểm lúa, thuần nông với 35 xã, 1 Thị trấn huyện lỵ, trong đó 4 xã miền núi, 32 xã, thị trấn đồng bằng và vùng đồi, nằm ở phía Tây của tỉnh Thanh Hóa Triệu Sơn là một huyện bán sơn địa nhưng diện tích chủ yếu vẫn là đồng bằng Là một huyện trọng điểm về sản lượng lúa của tỉnh Tốc độ tăng trưởng kinh tế: 9,1%/năm, trong đó: nông - lâm nghiệp tăng: 5,5%; công nghiệp - xây dựng cơ bản tăng: 24%; dịch vụ tăng: 12,5% - Cơ cấu kinh tế: nông - lâm nghiệp 55%; công nghiệp - xây dựng cơ bản 18%; dịch vụ 27% Song song với sự phát triển đó là nguy cơ ô nhiễm môi trường nước mặt do nước thải từ nước thải sinh hoạt, các khu vực sản xuất nông nghiệp, từ khu khai thác mỏ biểu hiện ngày càng rõ nét Nếu không có biện pháp quản lý và xử lý nguồn thải thì nguy cơ ô nhiễm nguồn nước là rất cao Với mục đích cung cấp một cách nhìn tổng thể về chất lượng nước mặt, đánh giá hiện trạng môi trường nước mặt của huyện Triệu Sơn, tỉnh Thanh Hóa, từ đó đưa ra các giải pháp góp phần bảo vệ môi trường và phát triển bền

vững trong thời gian tới, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “ Đánh giá chất lượng nước tưới phục vụ sản xuất nông nghiệp trên địa bàn huyện Triệu Sơn, tỉnh Thanh Hóa”

2 Mục đích và yêu cầu của đề tài

2.1 Mục đích

Đánh giá được chất lượng nước tưới phục vụ sản xuất nông nghiệp trên địa bàn huyện Triệu Sơn, tỉnh Thanh Hóa Từ đó đưa ra một số biện pháp quản lý, bảo vệ môi trường nước tưới phục vụ sản xuất nông nghiệp trên địa bàn huyện

2.2 Yêu cầu

- Nắm được các thông tin, số liệu về đặc điểm tự nhiên- kinh tế xã hội đặc điểm hệ thống nước tưới phục vụ sản xuất nông nghiệp trên địa bàn huyện Triệu Sơn, tỉnh Thanh Hóa

- Lấy mẫu, phân tích đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng nước theo QCVN

từ đó đề xuất một số biện pháp quản lý nhằm giảm thiểu tác động tới chất lượng nước tưới phục vụ sản xuất nông nghiệp trên địa bàn huyện Triệu Sơn, tỉnh Thanh Hóa

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Cơ sở lý luận và pháp lý

1.1.1 Cơ sở lý luận

Bảo vệ môi trường hiện nay đang là vấn đề nóng của toàn cầu, không chỉ

là sự quan tâm của các nhà khoa học mà còn là của tất cả người dân Nguồn nước bị ô nhiễm là vecto lan truyền ô nhiễm và là một trong các nguyên nhân gây ra nhiều bệnh tật cho con người Cuộc sống của con người trở nên khó khăn khi môi trường nước bị suy giảm về số lượng và chất lượng

Đánh giá hiện trạng môi trường cung cấp bức tranh tổng thể về hai phương diện: Phương diện vật lý, hóa học thể hiện chất lượng môi trường và phương diện kinh tế xã hội, đó chính là những thông báo về tác động của các hoạt động của con người đến chất lượng môi trường cũng như đến sức khoẻ con người, kinh tế và phúc lợi xã hội Bản đánh giá HTMT có vai trò như một bản “thông điệp” về tình trạng môi trường, tài nguyên thiên nhiên và con người, thông qua việc cung cấp thông tin tin cậy về môi trường để hỗ trợ quá trình ra quyết định bảo vệ phát triển bền vững Một trong những mục tiêu quan trọng của việc xây dựng báo cáo hiện trạng môi trường là cung cấp thông tin nhằm nâng cao nhận thức và hiểu biết của cộng đồng xã hội về tình hình môi trường; khuyến khích và thúc đẩy việc xây dựng, triển khai và nhân rộng các mô hình cộng đồng tham gia bảo vệ môi trường, nhằm thực hiện mục tiêu xã hội hoá công tác bảo vệ môi trường

Công tác đánh giá HTMT bắt đầu vào những năm cuối thập kỉ 70 của thế

kỷ trước Nó thể hiện bằng việc lập báo cáo hiện trạng môi trường hàng năm nhằm đáp ứng mối quan tâm của xã hội về chất lượng môi trường và việc sử dụng tài nguyên thiên nhiên Ở Việt Nam, công tác đánh giá HTMT được bắt đầu thực hiện từ 1994, cho đến nay hầu hết các địa phương đều phải thực hiện công tác này

Trong đó, đánh giá hiện trạng tài nguyên nước là quá trình hoạt động nhằm xác định trữ lượng và chất lượng, tình hình khai thác sử dụng, bảo vệ tài nguyên nước, tìm ra các nguyên nhân gây ảnh hưởng tiêu cực tới chất lượng và trữ lượng nước Quốc gia Trên cơ sở các số liệu đánh giá hiện trạng tài nguyên nước, cơ quan quản lý Nhà nước sẽ đưa ra các biện pháp cụ thể nhằm định hướng cho các hoạt động khai thác và sử dụng tài nguyên nước, dự báo cho các hoạt động xấu gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến nguồn nước (Báo cáo diễn biến môi trường Việt Nam, 2003)

Vấn đề ô nhiễm nước là một trong những thực trạng đáng ngại nhất của

sự hủy hoại môi trường tự tự nhiên do nền văn minh đương thời Môi trường nước rất dễ bị ô nhiễm, các ô nhiễm từ đất, không khí đều có thể làm ô nhiễm nước, ảnh hưởng lớn đến đời sống của người và các sinh vật khác

Nước mặt bao gồm nước hồ, ao, nước các sông, suối, kênh rạch Nguồn nước các sông, kênh tải nước thải, các hồ khu vực đô thị, KCN và đồng ruộng lúa nước là những nơi thường có mức độ ô nhiễm cao Nguồn gây ra ô nhiễm nước mặt là các khu dân cư tập trung, các hoạt động công nghiệp, giao thông thuỷ và sản xuất nông nghiệp (Nguyễn Thị Phương Loan, 2005)

Nguồn nước bị ô nhiễm có các dấu hiệu đặc trưng sau:

- Xuất hiện các chất nổi trên bề mặt nước và các cặn lắng chìm xuống đáy nguồn

- Thay đổi tính chất lý học (độ trong, màu, mùi, nhiệt độ…)

- Thay đổi thành phần hoá học (pH, hàm lượng của các chất hữu cơ và

vô cơ, xuất hiện các chất độc hại…)

- Lượng oxy hoà tan (DO) trong nước giảm do các quá trình sinh hoá

để oxy hoá các chất bẩn hữu cơ vừa mới thải vào

- Các vi sinh vật thay đổi về loài và về số lượng Có xuất hiện các vi trùng gây bệnh

Các dạng ô nhiễm nước mặt thường gặp là:

Ô nhiễm chất hữu cơ: Đó là sự có mặt của các chất gây ra sự tiêu thụ ôxy trong nước bởi vi sinh vật Các chỉ tiêu để đánh giá ô nhiễm chất hữu cơ là DO, BOD, COD (Nguyễn Viết Phổ và cs., 2003)

Ô nhiễm các chất vô cơ: Có nhiều chất vô cơ gây ô nhiễm nước, tuy nhiên có một số nhóm điển hình như: Các loại phân bón vô cơ (là các hợp chất

vô cơ mà thành phần chủ yếu là cacbon, hyđro và ôxy, ngoài ra chúng còn chứa các nguyên tố như N, P, K cùng các nguyên tố vi lượng khác), các khoáng axit, cặn, các nguyên tố vết (Nguyễn Thị Phương Loan, 2005)

Ô nhiễm do các chất gây phú dưỡng: Phú dưỡng là sự gia tăng hàm lượng nitơ và phôtpho trong lượng nước nhập vào các thuỷ vực dẫn đến sự tăng trưởng của các thực vật bậc thấp (rong, tảo ) Nó tạo ra những biến đổi lớn trong HST nước, làm giảm ôxy trong nước Do đó làm chất lượng nước bị suy giảm và ô nhiễm (Nguyễn Thị Phương Loan, 2005)

Ô nhiễm do KLN và các hoá chất nguy hại khác như dầu, mỡ và các chất tẩy rửa: Thường gặp trong các thuỷ vực gần KCN, khu vực khai thác khoáng sản, các thành phố lớn Ô nhiễm KLN và các chất nguy hại khác có tác động rất trầm trọng tới họat động sống của con người và sinh vật Chúng chậm phân hủy

sẽ tích lũy theo chuỗi thức ăn vào cơ thể động vật và người (Nguyễn Thị Phương Loan, 2005)

Ô nhiễm vi sinh vật: Thường gặp ở các thuỷ vực nhận nước thải sinh hoạt, đặc biệt là nước thải bệnh viện Các loại vi khuẩn, kí sinh trùng, sinh vật gây bệnh sẽ theo nguồn nước lan truyền bệnh cho người và động vật (Nguyễn Thị Phương Loan, 2005)

Ô nhiễm nguồn nước mặt bởi dư lượng thuốc BVTV và phân bón hoá học: Trong quá trình sử dụng, một lượng lớn thuốc BVTV và phân bón hoá học

bị đẩy vào vực nước ruộng, ao, hồ, đầm Chúng sẽ lan truyền và tích lũy trong môi trường đất, nước và các sản phẩm nông nghiệp thâm nhập cơ thể người

và động vật theo chuỗi thức ăn (Nguyễn Thị Phương Loan, 2005)

1.1.2 Cơ sở pháp lý

Nước là tài nguyên đặc biệt quan trọng, là thành phần thiết yếu của sự sống và môi trường, quuyết định sự tồn tại, phát triển bền vững của đất nước; mặt khác nước cũng có thể gây ra những tai hoạ cho con người và môi trường

Do vậy việc quản lý TNN đòi hỏi một hệ thống các văn bản trong bảo vệ

và khai thác nguồn nước nhằm tạo cơ sở pháp lý cho công tác này Các biện pháp mang tính chất pháp lý, thiết chế và hành chính này được áp dụng cho việc

sử dụng và phân phối TNN, đảm bảo phát triển bền vững TNN (Nguyễn Thị Phương Loan, 2005)

Hiện nay, việc phân cấp quản lý nhà nước về TNN nằm ở 2 bộ là Bộ TN

& MT và bộ NN & PTNT Các văn bản mang tính pháp lý trong quản lý TNN đang có hiệu lực:

• Các văn bản mang tính Quốc gia:

Luật Bảo vệ môi trường nước CHXHCN Việt Nam do Quốc hội thông qua ngay 29/11/2010 và chính thức có hiệu lực từ ngày 01/07/2006

Hệ thống Quy chuẩn Việt Nam – Các tiêu chuẩn chất lượng nước sông,

hồ (ban hành 1995, sửa đổi năm 2001 và 2010; 2011; 2009)

Nghị định 81/ NĐ-CP ngày 9/8/2006 của Chính phủ về xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực bảo vệ môi trường

Nghị định của Chính phủ số 149/2004/NĐ-CP ngày 27/7/2004 quy định

cụ thể về việc cấp phép thăm dò, khai thác, sử dụng Tài nguyên nước, xả nước thải vào nguồn Thông tư số 02/2010/TT-BTNMT ngày 24/6/2010 hướng dẫn thi hành Nghị định này

Các văn bản pháp lý quản lý TNN trong lưu vực và địa phương:

Nghị định 29/2011/NĐ- CP ngày 18/4/2012 Quy định về đánh giá môi trường chiến lược, đánh giá tách động môi trường, cam kết bảo vệ môi trường

Luật tài nguyên nước 2012

1.2 Vai trò của chất lượng nước tưới trong năng suất cây trồng

1.2.1 Nhu cầu nước tưới cho nông nghiệp

Việt Nam có hệ thống sông ngòi dày đặc, trong đó có 2.360 sông có chiều dài lớn hơn 10km, trong đó có 109 sông chính Toàn quốc có 16 LVS với diện tích lưu vực lớn hơn 2.500 km2, 10/16 lưu vực có diện tích trên 10.000 km2 Các sông chảy trên lãnh thổ Việt Nam bao gồm nhiều con sông quốc tế Tổng diện tích lưu vực của các con sông quốc tế này, tính cả phần nằm trong và nằm ngoài biên giới phần đất liền Việt Nam, khoảng 1,2 triệu km2, lớn gấp 3 lần diện tích lãnh thổ Việt Nam Tổng dòng chảy năm là 835

tỷ m3, nhưng trong 6-7 tháng mùa khô, khi mà dòng chảy chỉ đạt cỡ 15-30% tổng dòng chảy năm thì tình trạng thiếu nước trở nên nghiêm trọng (Báo cáo diễn biến môi trường quốc gia, 2012)

Ở Việt Nam, nhu cầu nước tưới là lớn nhất Khoảng 60% dân số Việt Nam được cung cấp nước sạch dùng cho dùng sinh hoạt cỉa các hộ gia đình Ngoài ra, các ngành khác như thủy sản (bao gồm vả nuôi trồng thủy sản), công nghiệp, thủy điện, dịch vụ và giao thông vận tải cũng có nhu cầu sử dụng nước Cho đến nay thì nông nghiệp vẫn tiếp tục là ngành tiêu dùng nước nhiều nhất, trong khi đó sử dụng nước sinh hoạt và công nghiệp cũng đang ngày càng tăng cùng với sự gia tăng của dân số và phát triển kinh tế Năm

2012, tiêu dùng nước của ngành nông nghiệp lớn gấp 3 lần tổng lượng nước tiêu dùng trong các nghành khác

Nhu cầu nước của các cây rất khác nhau, tùy theo loại cây, giống cây, giai đoạn sinh trưởng, thời gian sinh trưởng, điều kiện đất đai, khi hậu, thời tiết và kỹ thuật canh tác Hiện nay phương pháp tưới chủ yếu ở nước ta là tưới chảy tràn, tưới ngập Tiêu chuẩn tưới thay đổi trong phạm vị khá rộng: lúa vụ đông xuân 5.500 – 6.200 m3/ha cho đồng bằng và 5.600 – 6.900 m3/ha cho trung du và miền núi Vụ mùa 5.500 – 6.000 m3/ha cho đồng bằng và 5.600- 6.900 m3/ha cho trung du và miền núi Hoa màu cây công nghiệp 1.700 –

2.500 m3/ha, bông 5.000 – 6.000 m3/ha, khoai 4.500 – 6.900 m3/ha, 50 lít/ ngày cho trâu, bò,lợn (Báo cáo diễn biến môi trường quốc gia, 2010)

Đối với ngành nông nghiệp mặc dù hệ thống cơ sở vật chất đã được chú trọng đầu tư, tuy nhiên còn chưa đáp ứng được yêu cầu phục vụ sản xuất, hệ thống thủy lợi đã được xây dựng từ lâu, các hạng mục công trình thủy lợi đều

đã bị hư hỏng nhiều và xuống cấp, gây không ít khó khăn cho việc khai thác

sử dụng nguồn nước mặt

Như vậy, ngoài việc thực hiện phủ xanh đất trống đồi núi trọc cần tăng cường trồng cây xanh phân tán ở vùng ven nội, tăng chế độ che phủ rừng nhằm tạo điều kiện giữ ẩm cho đất đồng thời phục vụ cho phát triển nông nghiệp sinh thái bền vững, bảo vệ cảnh quan môi trường thủ đô Hà Nội Việc xây dựng các trạm bơm đầu mối, thoát nước thuộc lưu vực sông Hồng, sông Nhuệ, sông Đuống và hệ thống hồ điều hòa là rất cần thiết cho việc chống úng

và dự trữ nguồn nước phục vụ nông nghiệp Cần hiện đại hóa hệ thống kênh mương, thủy lợi nông thôn ngoại thành một cách toàn diện và nhanh chóng

Thanh Hóa là một tỉnh với 89,7% dân số ở nông thôn, diện tích sản xuất nông nghiệp là 248.215 ha chiếm 22,3% diện tích đất tự nhiên Tính đến năm 2011, giá trị sản xuất nông nghiệp chiếm 22,64% tổng sản phẩm trên địa bàn theo giá hiện hành Đất chuyên trồng lúa nước phân bố tập trung ở các vùng trọng điểm của tỉnh (như Yên Định, Thiệu Hoá, Triệu Sơn, Đông Sơn, Thọ Xuân…), chất lượng đất hầu hết là đất phù sa, có lý hoá tính phù hợp cho cây lúa

và các cây trồng màu lương thực phát triển tốt, cùng với quy mô diện tích, các điều kiện về cơ sở hạ tầng (giao thông, thuỷ lợi…), trình độ dân trí, ở đây đã hình thành vùng chuyên canh sản xuất lương thực cao sản, kể cả việc sản xuất giống lúa lai Những năm qua, do được giao ổn định lâu dài cho hộ nông dân, người dân thực sự làm chủ trên mảnh đất của mình nên đã yên tâm đầu tư, thâm canh, tăng vụ, ứng dụng các tiến bộ khoa học - kỹ thuật về giống, phân bón, bảo

vệ thực vật, đặc biệt là việc thay đổi cơ cấu cây trồng, mùa vụ nên năng suất, sản

lượng trong những năm qua đã tăng lên đáng kể Đất trồng lúa nương của các huyện miền núi đã được định canh ổn định, đồng bào trồng tỉa lúa nương để tự túc lương thực Thanh Hoá là một trong những tỉnh làm tốt công tác thuỷ lợi từ nhiều năm qua, đặc biệt là thực hiện chương trình kiên cố hoá kênh mương có hiệu quả Đất trồng lúa và các cây rau màu hầu hết đã đợc tưới, tiêu chủ động bằng công trình Khi xây dựng xong hồ thuỷ lợi, thuỷ điện Cửa Đạt thì tổng lực tới của công trình lên đến 220.000 ha Hiện có 19.555,43 ha, bao gồm hệ thống kênh mương, đê điều và các công trình đầu mối (không kể hồ thuỷ lợi, thuỷ điện) bằng 8,07% đất canh tác hàng năm (Quy hoạch bảo vệ môi trường tỉnh Thanh Hóa đến 2020, 2011)

Bảng 1.1 Diễn biến diện tích đất sản xuất nông nghiệp

qua các năm của tỉnh Thanh Hóa

(Nguồn: Niên giám thống kê tỉnh Thanh Hóa)

Theo kết quả điều tra, tài nguyên nước mặt tỉnh Thanh Hoá tương đối

phong phú và đa dạng Ngoài 4 hệ thống sông chính cung cấp nước là sông Hoạt, sông Mã, sông Yên, sông Lạch Bạng còn có 264 suối nhỏ và 1.760 hồ chứa lớn nhỏ khác nhau, tạo ra một mạng lưới thủy văn dày đặc và phân bố khá đều trên địa bàn tỉnh Tổng lượng dòng chảy trung bình hàng năm đạt 20 -

21 tỷ m3, năm cao nhất xấp xỉ 26 tỷ m3, năm nhỏ nhất khoảng 12 tỷ m3 Trong tổng lượng dòng chảy hàng năm chỉ có khoảng 10 tỷ m3 nước được sinh ra trong nội tỉnh, còn lại là nước ngoại lai Chế độ dòng chảy phân thành 2 mùa khá rõ rệt: Mùa kiệt từ tháng XI đến tháng V sang năm, trong đó các tháng III, IV là tháng có lượng dòng chảy nhỏ nhất trong năm Lượng dòng chảy trong mùa kiệt chỉ vào khoảng 25% lượng dòng chảy năm (khoảng 4,6 tỷ m3)

Theo số liệu điều tra toàn tỉnh Thanh Hóa hiện có khoảng 1.760 công trình hồ, đập dâng, trạm bơm đang do các Doanh nghiệp Nhà nước quản lý như: Công ty khai thác thuỷ nông Sông Chu, Công ty Thuỷ nông Bắc sông

Mã, Công ty Thuỷ nông Nam sông Mã và chính quyền địa phương các cấp huyện, xã của 27 huyện, thị xã, thành phố quản lý, trong đó: Hồ chứa có 525

hồ, trong đó: Hồ chứa có dung tích từ 500.000m3 trở lên có 114 hồ, hồ có dung tích nhỏ hơn 500.000m3 có 411công trình

+ Đập dâng: Toàn tỉnh có 756 đập, trong đó có đập Bái Thượng trên sông

Chu tưới tự chảy được cho 07 huyện, thị xã, thành phố (huyện Thọ Xuân, Thiệu Hoá, Đông Sơn, Triệu Sơn, Nông Cống, Quảng Xương và thành phố Thanh Hoá)

+ Trạm bơm: Theo thống kê, toàn tỉnh có khoảng 489 trạm bơm có công

xuất trạm từ 450 m3/h đến 32.000 m3/h Trong đó có trạm bơm Nam sông Mã (Yên Định) lấy nước sông Mã, công xuất trạm là: 5 máy x 7.000 kw/h; trạm Bơm Hoàng Khánh ( Hoằng Hoá) lấy nước sông Mã, công xuất của trạm là: 7 máy x 8.000 kw/ h; trạm bơm Xa Loan ( Nga Sơn) lấy nước sông Hoạt, công xuất của trạm bơm là: 6 máy x 4.000 kw/ h

Ngoài ra, trong tỉnh còn một hệ thống hồ chứa nước cấp quan trọng quốc gia và cấp tỉnh như:

+ Hồ sông Mực có dung tích chứa W = 174.106 m3;

+ Hồ Yên Mỹ có dung tích chứa W = 82.106 m3;

+ Hồ Đồng Ngư có dung tích chứa W = 7.64.106 m3;

+ Hồ Duồng Cốc có dung tích chứa W = 6.15.106 m3;

+ Hồ Thung Bằng có dung tích chứa W = 3.4106 m3

+ Hồ Cửa Đặt có dung tích chứa W = 1,45 tỷ m3

+ Hồ Cống Khê có dung tích chứa W = 4,38 triệu m3

Bình quân trữ lượng nước trên đầu người trên địa bàn tỉnh là thấp so với trung bình cả nước, chỉ có 5.600 m3/người.năm (cả nước: 11.000

m3/người.năm) và còn tiếp tục giảm Do vậy, ngay từ bây giờ cần có những biện pháp hữu hiệu để điều tiết và sử dụng tiết kiệm tài nguyên nuớc nhằm

đảm bảo cho nhu cầu phát triển trong tương lai (Quy hoạch bảo vệ môi trường tỉnh Thanh Hóa đến 2020, 2011)

Phân tích tổng lượng nước mặt khai thác trên các sông chính và sông nội địa thuộc địa bàn tỉnh Thanh Hóa phục vụ cho nhu cầu sản xuất nông nghiệp được thể hiện qua bảng sau:

Bảng 1.2 Tổng hợp sử dụng nước mặt phục vụ các hoạt động kinh tế -

sinh hoạt của các huyện tỉnh Thanh Hoá

STT Huyện nông nghiệp Sản xuất

103m3/năm

Thuỷ điện

103m3/năm

Sản xuất công nghiệp

Qua biểu tổng hợp trên cho ta thấy: Nguồn nước mặt được khai thác phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau, song chủ yếu phục vụ cho nông nghiệp là chính (tưới nông nghiệp, lâm nghiệp, nuôi trồng thuỷ sản, chăn nuôi gia súc, gia cầm) chiếm tới 97,4 % lượng nước đã khai thác, tiếp theo là nước phục vụ sinh hoạt đô thị và nông thôn chiếm 1,53 %, nước cho sản xuất công nghiệp làng nghề, dịch vụ chỉ có 1,07

%, còn nước phục vụ thuỷ điện trên địa bàn tỉnh hiện tại hầu như không

có, mặc dù trên địa bàn tỉnh có nhà máy thuỷ điện Bàn Thạch công suất phát điện N = 960 KW nhưng lấy nước kênh bắc hệ thống thuỷ nông Bái Thượng, sau khi phát điện nước được trả về cho hệ thống

Thời gian khai thác nước phụ thuộc vào sản xuất nông nghiệp với hai thời vụ chính là vụ chiêm xuân từ tháng (I-V) và vụ mùa từ tháng VI- X Cuối tháng I, đầu tháng II là thời điểm có như cầu sử dụng nước tưới lớn nhất vì đây là thời điểm đổ ải và cấy trong khi lượng mưa nhỏ (Quy hoạch bảo vệ môi trường tỉnh Thanh Hóa đến 2020, 2011)

1.2.2 Hệ thống cấp nước cho sản xuất nông nghiệp

Hệ thống cấp nước cho sản xuất nông nghiệp còn gọi là hệ thống thủy lợi

là một hệ thống liên hoàn từ công trình đầu mối hồ chứa, đập dâng, trạm bơm đến công trình kênh mương các cấp để dẫn nước tưới tiêu phục vụ sản xuất nông nghiệp, đảm bảo cấp nước cho cây trồng khi thiếu nước và tiêu thoát nước kịp thời cho cây trồng khi thừa nước nhằm thỏa mãn yêu cầu nước cho cây trồng phát triển tốt và cho năng suất cao Thực tế, hệ thống nông nghiệp thường là hệ thống đáp ứng yêu cầu tổng hợp lợi dụng cho nhiều ngành khác nhau, không chỉ giải quyết cấp thoát nước cho nông nghiệp mà còn phải giải quyết cấp thoát nước cho nhiều ngành kinh tế quốc dân khác như cấp thoát nước sinh hoạt, công nghiệp, phát điện, chăn nuôi, giao thông thủy, cải tạo môi trường

Hệ thống thủy lợi bao gồm: hồ chứa, đập dâng, trạm bơm tưới, tràn

xả lũ, cống lấy nước có nhiệm vụ phối hợp một cách hợp lý nhất yêu cầu cấp thoát nước của hệ thống với nguồn nước Tùy theo từng trường hợp cụ thể để quyết định các hình thức, quy mô công trình

Mạng lưới kênh mương có nhiệm vụ dẫn nước từ công trình đầu mối về ruộng, đây là hệ thống xương sống của hệ thống tưới Kênh thường làm bằng đất hay xây đá, gạch Hệ thống kênh tưới có nhiều cấp, tùy thuộc quy mô hệ thống mà số cấp nhiều hay ít, nhiều nhất có thể đến 5 cấp, ít nhất là 2 cấp (Hệ thống kênh tưới tiêu chuẩn, 2003) Theo tiêu chuẩn về hệ thống kênh tưới là TCVN 4118- 85 thì kênh tưới được phân 5 cấp ( cấp công trình) để xác định tiêu chuẩn thiết kế và các hạng mục liên quan:

Bảng 1.3 Phân cấp công trình của hệ thống kênh tưới

(Nguồn: Viện Khảo sát thiết kế Thủy lợi)

Các công trình trên kênh bao gồm cống đầu kênh, bậc nước, dốc tràn bên, cống qua đường, cầu giao thông

Hệ thống bờ bao là loại hệ thống công trình nhỏ có tác dụng quan trọng trong việc ngăn nước, giữ nước, giữ màu Bờ vùng là bờ ven theo mương cấp 2 hoặc cấp 3 có tác dụng ngăn nước ngoại lai, nước từ khu đồng cao dồn xuống khu đồi thấp Bờ khoảng là bờ ven theo mương cấp

3 hoặc cấp 4 có tác dụng điều chỉnh nước mưa tại chỗ trong vùng Bờ thửa là hệ thống bờ ven theo rãnh tưới có tác dụng giữ màu và làn đường đi lại khi chăm bón (Vũ Thị Thanh Hương, 2005)

Ở Việt Nam, thời kỳ 100 năm thực dân Pháp đô hộ, nước ta chỉ xây

dựng được 12 hệ thống công trình thủy lợi lớn với mục đích chính là phục vụ tưới cho các đồn điền của tư bản Pháp, đồng thời cũng tạo ra những tuyến giao thông thủy để phục vụ cho mục đích quân sự và kinh tế của chúng, đó là hệ thống công trình thủy lợi Thác Huống ( Thái Nguyên) được xây dựng sau khởi nghĩa Yên Thế Một số hệ thống tưới, tiêu khác như: đập Liễn Sơn ( sông Phó Đáy- Vĩnh Phúc), đập Cầu Sơn ( Bắc Giang), cống Liên Mạc ( Hà Nội) thuộc hệ thống sông Nhuệ ( Hà Đông- Hà Nội), trạm bơm Phù Sa ( Sơn Tây), hệ thống tưới tiêu Bắc Thái Bình, hệ thống tưới tiêu Nam Thái Bình, hệ thống An Kim ( Hải Phòng), đập Bái Thượng ( sông Chu- Thanh Hóa), đập Đô Lương ( sông Cả- Nghệ An), hệ thống Đồng Canh ( sông Ba- Phú Yên), hệ thống tưới Nha Trinh ( Ninh Thuận), công trình tiêu nước phòng lũ đập Đáy ( Hà Tây)

Từ ngày hòa bình lặp lại ở miền Bắc ( 1945) và sau ngày đất nước hoàn toàn giải phóng ( 1975) cho đến nay cả nước có 75 hệ thống thủy lợi lớn, gần 800 hồ chứa các loại vừa, lớn và hơn 3.500 hồ chứa có dung tích trên triệu m3 nước với chiều cao đập trên 10m để phục vụ tưới phòng lũ, phát điện, điều tiết dòng chảy, thay đổi cảnh quan môi trường Ví dụ như hồ chứa Đại Lải ( Vĩnh Phúc), hồ Suối Hai, hồ Đồng Mô- Ngải Sơn ( Hà Tây), hồ Núi Cốc ( Thái Nguyên), hồ Kẻ Gỗ ( Hà Tĩnh), hồ Phú Ninh ( Quảng Ninh), hồ Dầu Tiếng ( Tây Ninh), hồ Sông Quan ( Bình Thuận) Các hồ chứa Trị An, Thác Bà ( Hòa Bình) là những hồ chứa phát điện vào loại lớn ở Đông Nam Á Hơn 2.000 trạm bơm tưới, tiêu lớn như Trịnh Xá, Bạch Hác, Hồng Vân, Đan Hoài, La Khê, Vân Đình- Ngoại Độ, Cổ Đam và hàng chục nghìn trạm bơm vừa và nhỏ với tổng công suất lên tới 24,6 triệu m3/h

Hơn 5.000 cống lấy nước, cống tự tiêu tự chảy, đập dâng hình thành các hệ thống thủy lợi lớn như hệ thống Bắc Hưng Hải, Thạch Nham, Nam Thạch Hãn, Nha Trinh- Lân Cấn, Quản Lộ- Phụng Hiệp, Năm Măng Thít, Đồng Tháp Mười, Tứ giác Long Xuyên Đến nay, các

công trình thủy lợi đã tưới trực tiếp được 3,5 triệu ha, tạo nguồn cấp nước cho 1,13 triệu ha, tiêu 1,4 triệu ha một cách hoàn toàn chủ động, ngăn mặn 0,87 triệu ha và cải tạo chua phèn cho 1,6 triệu ha, cung cấp

5 tỷ m3 nước mỗi năm cho sinh hoạt và công nghiệp, tổng công suất của các nhà máy thủy điện lớn và vừa được xây dựng lên tới gần 5.000

MW (Phạm Thị Thơm, 2013)

1.2.3 Chất lượng nước tưới đối với sản xuất NN

Nước là môi trường diễn ra các quá trình sống, trong cây trồng, đặc biệt là rau xanh nước chiếm hơn 90% Như vậy, nước ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm khi tưới thừa hoặc thiếu nước đều làm thay đổi hàm lượng nước trong cây (Lê Anh Tuấn, 2009) Nước tưới cho cây trồng ngoài khối lượng nước cần thiết còn phải đảm bảo chất lượng nước chat lượng nước tưới có ảnh hưởng đáng kể tới cây trồng

và cải tạo đất Nước có chứa nhiều hàm lượng phù sa và các thành phần hữu cơ khác sẽ có tác dụng tốt cho cây trồng, đồng thời làm tăng độ phì cảu dất Mặt khác, nước có chất lượng xấu và nhiều độc tố sẽ làm cho đất xấu đi, làm giảm khả năng phát triển của cây trồng Chất lượng nước thường được đánh giá bằng các chỉ tiêu: Nhiệt độ, chất lơ lửng và các thành phần phân hủy trong nước tưới (Phạm Ngọc Hải, 2006)

Nhiệt độ nước tưới: Nhiệt độ nước tưới thấp hay cao đều có ảnh hưởng đến tốc độ phát triển của cây trồng Nhiệt độ nước quá thấp sẽ làm chậm sự phát triển của cây Theo kinh nghiệm nếu nhiệt độ nước ở 300C thì sản lượng bông sẽ tăng 9-10%, nhưng không được vượt quá 350C Do vậy việc thay đổi để điều tiết nước trong ruộng là cần thiết Đối với những vùng có nước ngầm để tưới thì cần kiểm tra lại nhiệt độ nước trước khi tưới, vì có những giếng bơm lên khi nhiệt độ cao, vượt quá nhiệt độ cho phép hoặc khi nước quá lạnh đạt từ 10:120C là phải

xử lý trước khi tưới (Phạm Ngọc Hải, 2006)

Chất lơ lửng: Hạt phù sa có đường kính <0.001 mm chứa nhiều

chất mùn, đưa vào ruộng với mức độ thích hợp sẽ có tác dụng tốt đối với cây trồng Nhưng nếu đưa vào quá nhiều sẽ làm giảm tính thấm nước của đất và độ thoáng cũng bị ảnh hưởng Loại phù sa có đường kính từ 0,001-0,05mm thì chứa ít chất dinh dưỡng nhưng có tác dụng cải tạo đất nặng, làm tăng độ thoáng khí của đất cũng như tính thấm nước của đất Loại phù sa có đường kính >0,05mm là loại phù sa không nên sử dụng đưa vào ruộng

Phản ứng muối và độ khoáng hóa: Phản ứng kiềm và axit được biểu thị bằng độ pH, pH thay đổi được từ 6-8,5 Khi pH 6,5-7,5 là thích hợp với phần lớn cây trồng Độ khoáng hóa là nồng độ muối hòa tan trong nước Độ khoáng hóa biểu thị bằng nồng độ muối (g/l) hay là độ ẩm điện (EC) đo bằng đơn vị micromho/cm ở nhiệt độ chuẩn 250C Chất lượng nước tưới theo độ khoáng hóa có thể phân loại theo nhiều chỉ tiêu khác nhau, tùy theo khả năng phân tích

Bảng 1.4 Phân loại nước tưới theo hệ số dẫn điện

EC(Micromh/c

m)

Loại muối

Độ khoáng

250-270 C2 Bình thường Nói chung là thích hợp với cây trồng

720-2250 C3 trung bình

Thích hợp với cây trồng có thể chịu mặn được bình thường, với cây trồng khác bảo đảm thoát tốt 2250-4000 C4 Mạnh Chỉ thích hợp với cây trồng chịu

mặn trên đất thâm và thoát tốt

4000-6000 C5 Rất mạnh

Không thích hợp cho tưới, tuy nhiên

có thể sử dụng cho cây trồng chịu mặn, đất thấm và thoát tốt

> 6000 C6 Quá mạnh Không thích hợp cho tưới

(Theo Thorne và Peterson -1954)

Như vậy đối với các cách tưới thông thường (tưới bề mặt hoặc tưới phun) thì tính mặn của nước ít hơn EC= 750micromho/cm (400ppm) thường không gây ra khó khăn cho sản xuất NN Khi EC= 750 và tăng lên 3.000 micromho/cm thì các vấn đề có chiều hướng nghiêm trọng thêm ở nhiều mùa

vụ Khi EC=3.000 và cao hơn thì các vấn đề gay cấn thường tăng thêm ở hầu hết các vụ sau (Vũ Thị Thanh Hương, 2005) Đa số các cây trồng không phát triển tốt trên các vùng đất bị nhiễm mặn

Một trong các lý do là làm giảm tốc độ và lượng nước cần cho rễ cây có thể lấy được từ đất hàm lượng muối ảnh hưởng đến sinh lý và sản lượng cảu cây trồng Sự sinh sản và phát triển của tế bào, sự sản sinh các chất protein và axit hữu cơ cũng như sự phát triển của cây trồng có liên quan mật thiết đến nồng độ muối cao Nếu nước tưới có chứa một số chất liệu nhất định nào đó thì khả năng thấm của đất sẽ bị giảm đi Nếu khả năng thấm yếu thì việc cung cấp một lượng nước thích hợp cho mùa vụ sẽ khó khăn hơn Đóng váng cứng, úng nước và nhiều vấn đề liên quan cũng có thể phát sinh Các vấn đề liên quan đến khả năng thấm vẫn thường gắn liền với công việc tưới gồm các trường hợp: Lượng muối trong nước rất ít, lượng kiềm cao liên quan đến caxi

và magie, carbon và bicarbonat axit cũng sẽ ảnh hưởng tới tính thấm Ion bicarbonat ( HCO3-) trong dung dịch đất làm tổn hại đến dinh dưỡng khoáng của cây trồng thông qua quá trình trao đổi chất

Các thành phần phân hủy tồn tại trong nước dưới dạng các cation ( Mg2+, Ca2+, Na+…) và anion ( HCO3-, Cl-, SO42-) sản lượng cây trồng giảm đáng kể khi tổng lượng các ion tập trung trong nước tưới cao Lượng Na có thể là nguyên nhân gây sự rời rạc đất, làm giảm kết cấu đất và hạn chế không khí và nước lưu thông trong đất sau Na, Cl,

Bo và các ion khác khi có nồng độ cao sẽ rất có hại cho cây trồng Bo

là nguyên tố thường gặp trong nước ở ngưỡng từ 0,5- 0,75 g/m3 Bo được tìm thấy khi có sự rút nước và được cung cấp ở những vùng đất có

khoáng (Raymond W.Miller) Cây trồng phát triển trên những loại đất không cân bằng Ca, Mg có biểu hiện các triệu chứng nhiễm độc Muối sunfua tác động đến sự nhạy cảm của cây trồng bằng việc giới hạn sự hút Ca và tăng hấp thụ Na và P, kết quả làm xáo trộn cân bằng cation của cây trồng Hàm lượng K cao có thể dẫn đến sự thiếu hụt Mg và gây bệnh úa vàng Sự mất cân bằng Mg và K có thể gây độc, nhưng ảnh hưởng của cả hai có thể giảm khi Ca cao

Nhìn chung khi chất lượng nước tưới suy giảm đều ảnh hưởng tới chất lượng nông sản phẩm Sự tích lũy các chất độc có nguồn gốc từ phân bón hay nước tưới vào cây trồng là một hệ quả tất yếu Hiển nhiên

sự tích tụ các độc tố trong sản phẩm phụ thuộc vào các loại độc tố, loại đất và loại nước tưới, loại cây trồng, bộ phận của cây trồng làm thực phẩm và ngay cả thời điểm thu hoạch (Nguyễn Viết Phổ và cs., 2003) Hàm lượng nitrat trong cà phê được phát hiện cách đây hơn 20 năm trong sản phẩm xuất khẩu là tín hiệu báo động đầu tiên ( Công ty nông sản, 1981) Tiếp theo đó là hiện tượng tích lũy NO3-, tích lũy KLN như

Mo, Cu trong lạc Năm 1994 phát hiện Cd trong lạc xuất khẩu vượt ngưỡng cho phép

Nước các hệ thống sông chính của tỉnh Thanh Hóa gồm sông Hoạt, sông Mã, sông Yên, sông Lạch Bạng tập trung chủ yếu tại các nút giao thông đường thủy, hạ nguồn các điểm xả thải của các đô thị, khu công nghiệp, cụm công nghiệp, làng nghề nơi có dòng sông đi qua Kết quả quan trắc được thể hiện trong các bảng dưới cho thấy: Chất lượng nước ở hầu hết các hệ thống sông chính trong tỉnh đã có dấu hiệu ô nhiễm nhẹ, biểu hiện khá rõ nét ở các chỉ số COD, BOD, TSS, NH3, Dầu mỡ và Coliform Tại các hệ thống sông nhánh trong tỉnh như sông Cầu Chày, Sông Bưởi, sông Nhà Lê và hệ thống các sông nội tỉnh như sông Hạc, Sông cầu cốc, Sông Lai Thành, số liệu quan trắc 2 năm gần đây cho thấy chỉ số BOD, COD, TSS, NH3, Dầu mỡ khoáng nhìn chung đều vượt QCVN,

mức độ ô nhiễm của các thông số này có chiều hướng tăng dần từ thượng lưu xuống hạ lưu Ngoài ra chỉ số Coliform quan trắc được tại các thời điểm khác nhau đã cho thấy có dấu hiệu ô nhiễm vi sinh vật cục bộ tại một số điểm trên các hệ thống sông này (Quy hoạch bảo vệ môi trường tỉnh Thanh

Hóa đến 2020, 2011)

1.3 Các nguồn gây tác động tới chất lượng nước tưới

Suy thoái chất lượng nước là hậu quả tất yếu của tất cả các tác động tổng hợp khác nhau của quá trình khai thác và sử dụng TNN cho phát triển và hoạt động sản xuất của con người Các nguồn gây tác động tới chất lượng nước tưới ở Việt Nam có thể kể đến các nguồn sau:

1.3.1 Ô nhiễm nước từ hoạt động sản xuất nông nghiệp và khu vực nông thôn

Về tình trạng ô nhiễm nước ở nông thôn và khu vực sản xuất nông nghiệp, hiện nay Việt Nam có gần 76% dân số đang sinh sống ở nông thôn là nơi cơ sở hạ tầng còn lạc hậu, phần lớn các chất thải của con người và gia súc không được xử lý nên thấm xuống đất hoặc bị rửa trôi, làm cho tình trạng ô nhiễm nguồn nước về mặt hữu cơ và vi sinh vật ngày càng cao Theo báo cáo của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, số vi khuẩn Feca coliform trung bình biến động từ 1.500- 3.500MNP/100ml (mật độ khuẩn lạc trong 100ml) ở các vùng ven sông Tiền và sông Hậu, tăng lên tới 3800- 12.500MNP/100ml ở các kênh tưới tiêu

Trong sản xuất nông nghiệp sử dụng các loại phân hóa học cũng như sử dụng thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ không đúng quy cách cũng góp phần làm nhiễm bẩn, suy thoái chất lượng đất, nước Hàng năm, lượng hóa chất bảo vệ thực vật được sử dụng trong nông nghiệp khoảng 0,5- 3,5 kg/ha/vụ, dư lượng hóa chất bảo vệ thực vật và phân khoáng trong hoạt động sản xuất nông nghiệp cũng gây ra phú dưỡng hoặc nhiễm độc nước (Báo cáo hiện trạng môi trường quốc gia, 2010) Trong canh tác nông nghiệp, về nguyên

tắc phải bón phân đạm và lân cho cây trồng vì các yếu tố trên thiếu trong đất trồng trọt, tuy nhiên lượng phân bón mà cây trồng không hấp thụ do nhiều nguyên nhân: phân hủy, rửa trôi ( phân đạm ure, lân, phân tổng hợp NPK) hoặc do tạo thành dạng không tan, nhất thời cây trồng không hấp thụ được đối với lân Số liệu cho thấy phân ure khi bón cho lúa nước có thể mất mát tới 30- 40% do bị rửa trôi, thấm vào đất hay bị phân hủy ngoài môi trường Lượng nitơ trong phân đạm chiếm 46%, mỗi ha lúa nước sử dụng khoảng 12kg, với lượng phân đạm sử dụng hàng năm trên nước ta khoảng 2 triệu tấn thì lượng nitơ theo vào môi trường là khá lớn (Ngô Đình Tuấn và Nguyễn Văn Tuần, 2005) Bên cạnh đó, ta cần kể đến việc ô nhiễm NO3- trong nước ngầm do sử dụng phân bón Nước ngầm trên cánh đồng lúa Minh Khai- Hà Nội năm 1997 đã có hàm lượng NO3- trung bình là 41,7 – 116,9 mg/l vượt ngưỡng cho phép ( Trần Kông Tấu, 1997)

Trong sản xuất nông nghiệp, do lạm dụng các loại thuốc bảo vệ thực vật, các nguồn nước ở sông, hồ, kênh, mương bị ô nhiễm, ảnh hưởng lớn đến môi trường nước và sức khoẻ nhân dân

Theo thống kê của Bộ Thuỷ sản, tổng diện tích mặt nước sử dụng cho nuôi trồng thuỷ sản đến năm 2012 của cả nước là 712 000 ha Do nuôi trồng thuỷ sản ồ

ạt, thiếu quy hoạch, không tuân theo quy trình kỹ thuật nên đã gây nhiều tác động tiêu cực tới môi trường nước Cùng với việc sử dụng nhiều và không đúng cách các loại hoá chất trong nuôi trồng thuỷ sản, thì các thức ăn dư lắng xuống đáy ao,

hồ, lòng sông làm cho môi trường nước bị ô nhiễm các chất hữu cơ, làm phát triển một số loài sinh vật gây bệnh và xuất hiện một số tảo độc; thậm chí đã có dấu hiệu xuất hiện thuỷ triều đỏ ở một số vùng ven biển Việt Nam

Các nguồn thải nông nghiệp tại Thanh Hóa phân bố chủ yếu ở các vùng nông thôn, tập trung các loại phân bón (phân chuồng, phân hoá học), vỏ hóa chất bảo vệ thực vật Theo kết quả ban đầu chúng tôi ghi nhận được từ chương trình quan trắc môi trường tỉnh Thanh Hóa năm 2008 thì hiện nay hầu

hết người nông dân có thói quen dùng phân tươi để bón ruộng Nhiều nơi sử dụng trung bình 18 tấn phân tươi cho 1 ha một năm Ví dụ, theo thống kê chưa đầy đủ, tại khu chuyên canh rau ở Quảng Thắng; Hoằng Hóa hàng năm sử dụng khoảng 8.000 tấn phân tươi Ngoài ra việc sử dụng quá mức hoá chất bảo vệ thực vật trong nông nghiệp cũng là một nguồn ô nhiễm cần được quan tâm đối với các vùng nông thôn

1.3.2 Ô nhiễm nước do nước thải, rác thải sinh hoạt của con người

Đặc điểm cơ bản của nước thải sinh hoạt là hàm lượng chất hữu cơ cao, các chất hữu cơ không bền vững, dễ phân hủy sinh học, chất dinh dưỡng , chất rắn và vi trùng

Hầu hết nước thải đô thị chưa được xử lý trước khi xả ra môi trường Tính đến đầu năm 2012 hàng ngày có khoảng 3,11 triệu m3 nước thải sinh hoạt đô thị, bệnh viện, trung bình mỗi ngày sông Đồng Nai và Sài Gòn phải hứng chịu trên 852 nghìn m3 lượng ô nhiễm từ nước thải sinh hoạt với hàm lượng DO thấp và COD quá cao Ngoài ra còn có một khối lượng lớn nước thải kỹ nghệ của trên 30 nghìn cơ sở sản xuất cũng được xả thải thẳng vào nguồn nước mặt gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng tới mỹ quan của các khu dân cư Tại Hà Nội và TP Hồ Chí Minh nơi có dân cư đông đúc và các khu công nghiệp thì tình trạng ô nhiễm nước báo động hơn Ước tính mỗi ngày cư dân Hà Nội thải ra khoảng 0,6 triệu m3 nước thải sinh hoạt với khoảng 250 tấn rác thải ra các sông mà chưa qua xử lý, do đó nhiều ao hồ và sông ngòi tại Hà Nội đã bị ô nhiễm nặng

Đối với lưu vực sông Nhuệ và sông Đáy là lưu vực bao gồm 6 tỉnh phía Bắc với mật độ dân số trên 1000 người/km2 cao gấp 7 lần so với mật độ chung của cả nước Chất thải chưa được xử lý mà đổ thẳng ra sông, hồ gây ô nhiễm môi trường nước, lưu lượng nước thải sinh hoạt ở các đô thị trong lưu vực tăng

từ 200 nghìn m3/ngày đêm (năm 1989) lên 385 nghìn m3/ngày, đêm (năm 2004) Tại lưu vực sông Đồng Nai – Sài Gòn nước thải sinh hoạt của người dân cũng góp phần gây ô nhiễm môi trường nước các lưu vực có chứa 375 tấn TSS,

224 tấn BOD, 456 tấn COD…theo báo cáo mới nhất của sở KHCN & MT thành phố Hồ Chí Minh trong nguồn nước không qua xử lý Một vài con số sau đây cho thấy mức độ trầm trọng của vùng này Vào mùa khô năm 1995, nồng độ DO trên sông Sài Gòn đã giảm xuống dưới 3,0 mg/l Mùa khô năm 1999, lần đầu tiên tại Bến Than, độ mặn đo được vào đầu tháng 2/1999 là 400mg/l Cũng cần phải nói thêm là lượng ni tơ và phốt pho trong nước đã làm tăng lượng rong tảo

và điều này làm tắc nghẽn hệ thống lọc trong quá trình xử lý ở nhà máy Thủ Đức nhiều lần trong năm 2002 Lưu lượng nước thải sinh hoạt hàng ngày đổ vào lưu vực sông Sài Gòn được tính năm 2020 là 1,6 triệu m3 Do đó, chất rắn lơ lửng, hợp chất hữu cơ, phốt pho, ni tơ, vi khuẩn, kim loại nặng và nhiều hóa chất bảo

vệ thực vật sẽ ngày càng tích tụ nhiều hơn trong lòng sông, và dòng nước sẽ không còn đủ lưu lượng và thời gian để tự “ rửa” những chất bẩn do ô nhiễm gây nên (Phạm Ngọc Dũng và cs., 2008)

Bảng 1.5 Lượng nước xả thải của một số khu đô thị/ dân cư

Nguồn tiếp nhận

(Nguồn:Báo cáo hiện trạng khai thác nước và xả nước trên địa bàn tỉnh năm 2012)

Theo số liệu điều tra hiện trạng khai thác, xả nước thải trên địa bàn tỉnh Thanh Hóa mới đây cho thấy Tại 05 khu đô thị thuộc diện điều tra (TP Thanh Hóa; Sầm Sơn; Bỉm Sơn; xã Ngư Lộc và xã Nghi Sơn), ước tính sơ bộ lượng nước thải khoảng 47.190 m3/ ngày Trong đó: Nước thải sinh hoạt khoảng

31.800 m3/ngày-đêm; Sản xuất công nghiệp 12.390 m3/ngày-đêm và các dịch

vụ khác là 3.000 m3/ngày-đêm Lượng nước thải nêu trên phần lớn đều được thải trực tiếp vào môi trường nước biển, nước sông hồ mà không qua một khâu kiểm soát nào

Bảng 1.6 Chất lượng nước thải sinh hoạt trong những năm gần đây

Cống thải Nguyễn Quyền- TPTH

Cống thải KDC Lai Thành - TPTH

KDC TT Thọ Xuân

QCVN 14:2008/ BTNMT

2011 2012 2011 2012 2011 2012 2011 2012 2011 2012 Cột B

pH 8,1 6,8 8,4 7,6 7,4 7,9 8,2 6,9 6,5 6,5 5-9 BOD

(Nguồn: Thống kê Hiện trạng môi trường tỉnh Thanh Hoá năm 2012)

1.3.3 Ô nhiễm nước do các hoạt động của các cơ sở sản xuất, khu công nghiệp, làng nghề

Hiện nay ở Việt Nam, mặc dù các cấp, các ngành đã có nhiều cố gắng trong việc thực hiện chính sách và pháp luật về bảo vệ môi trường, nhưng tình trạng ô nhiễm nước là vấn đề rất đáng lo ngại Sự ô nhiễm nước là sự thay đổi

thành phần và tính chất của nước gây ảnh hưởng đến hoạt động sống bình thường của con người và sinh vật Khi sự thay đổi thành phần và tính chất của nước vượt quá một ngưỡng cho phép thì sự ô nhiễm nước đã ở mức nguy hiểm và gây ra một số bệnh ở người

Công nghiệp, làng nghề là một trong những nghành làm ô nhiễm nước đáng kể Vấn đề lớn nhất đối với chất thải công nghiệp là ở chỗ chúng có khối lượng lớn thành phần chất thải đa dạng và chứa nhiều chất độc hại rất bền vững, khó phân hủy qua con đường sinh học như các kim loại nặng, các chất hữu cơ Theo thống kê sơ bộ thì chỉ khoảng 4,26% lượng nước thải công nghiệp được xử lý đảm bảo tiêu chuẩn môi trường Ngoài ra nước rò từ các bãi rác cũng là một trong những nguồn gây ô nhiễm nước nghiêm trọng vì đặc trưng của loại nước thải này có hàm lượng chất ô nhiễm cao, độ màu lớn Hiện nay, cả nước chỉ có một vài bãi chôn lấp rác có hệ thống xử lý nước rác hoạt động thường xuyên và đảm bảo tiêu chuẩn môi trường

Do công nghệ sản xuất của nước ta phần lớn là cũ và lạc hậu, lại không hoặc rất ít các thiết bị xử lý nước thải, khí thải, rác thải, hạ tầng cơ sở đô thị như hệ thống cấp thoát nước, hệ thống quản lý chất thải rắn….rất thấp kém, đồng thời quá trình đô thị hóa mấy năm gần đây lại khá nhanh, gây ra hiện tượng môi trường bị quá tải Ô nhiễm môi trường nước ở các đô thị và các khu chế xuất ở nước ta nói chung và đặc biệt vùng ĐBSH nói riêng đang ở tình trạng báo động do các nguồn nước mặt (sông, ao, hồ) đều là nơi tiếp nhận nguồn nước thải chưa qua xử lý và có nồng độ các chất ô nhiễm cao như chất rắn lơ lửng, nhu cầu oxy sinh học, nhu cầu oxy hóa học, nitơ, amôn… giá trị của các thông số này đều gấp từ 5 đến 10 lần trị số tiêu chuẩn cho phép

Kết quả quan trắc môi trường cho thấy nước thải tại các khu CN, cụm

CN hầu hết có hàm lượng chất rắn lơ lửng cao, nằm ngoài giới hạn cho phép của TCVN Qua khảo sát môi trường, các khu CN, cụm CN tập trung và làng nghề hiện nay trên địa bàn tỉnh hầu hết chưa có hệ thống xử lý nước thải, nếu

có cũng chỉ là các hệ thống xử lý sơ bộ Mỗi loại nước thải có tính chất ô nhiễm khác nhau như: Nước thải của công ty chế biến thực phẩm trong khu

CN Lễ Môn, yếu tố gây ô nhiễm điển hình là chất hữu cơ biểu hiện bằng các giá trị BOD, COD đo được cao, nằm ngoài giới hạn cho phép của TCVN

Bảng 1.7 Chất lượng nước thải Công nghiệp những năm gần đây

Nhà máy giấy Lam Kinh

Cửa thải nhà máy đường Việt Đài

QCVN 40-2011

Bảng 1.8 Chất lượng nước thải một số Cụm làng nghề

trong những năm gần đây

TT Chỉ tiêu

Cụm CN đá Hà phong-Hà Trung CCN Đá Đông Sơn

Làng nghề đúc Đồng Thiệu Trung

Làng nghề Tơ tằm- Thiệu Đô 40-2011 QCVN

(Nguồn: Thống kê Hiện trạng môi trường tỉnh Thanh Hoá năm 2012)

1.3.4 Ô nhiễm nước do hoạt động khai thác mỏ

Tác động môi trường của hoạt động khai thác mỏ bao gồm xói mòn, sụt đất, mất đa dạng sinh học, ô nhiễm đất, nước ngầm và nước mặt do hóa chất

từ chế biến quặng Trong một số trường hợp, rừng ở vùng lân cận còn bị chặt

phá để lấy chỗ chứa chất thải mỏ Bên cạnh việc hủy hoại môi trường, ô nhiễm do hóa chất cũng ảnh hưởng đến sức khỏe người dân địa phương, ở những vùng hoang vu, khai khoáng có thể gây hủy hoại hoặc nhiễu loạn hệ sinh thái và sinh cảnh còn ở nơi canh tác thì hủy hoại hoặc nhiễu loạn đất trồng cấy và đồng cỏ

Khai mỏ lộ thiên cần một lượng lớn nước để rửa sạch cũng như khắc phục bụi Để thỏa mãn nhu cầu này, mỏ đã "chiếm" nguồn nước mặt và nước ngấm cần thiết cho nông nghiệp và sinh hoạt của người dân vùng lân cận Khai mỏ ngầm dưới đất cũng có những đặc điểm tương tự nhưng ít tác động tiêu cực hơn do không cần nhiều nước để kiểm soát bụi nhưng vẫn cần nhiều nước để rửa than Bên cạnh đó, việc cung cấp nước ngầm có thể bị ảnh hưởng

do khai mỏ lộ thiên Những tác động này bao gồm rút nước có thể sử dụng được từ những túi nước ngầm nông; hạ thấp mực nước ngầm của những vùng lân cận và thay đổi hướng chảy trong túi nước ngầm, ô nhiễm túi nước ngầm

có thể sử dụng được nằm dưới vùng khai mỏ do lọc và thẩm nước chất lượng kém của nước mỏ, tăng hoạt động lọc và ngưng đọng của những đống đất từ khai mỏ Đơn cử như việc khai thác than, từ năm 2000 đến nay sản lượng ngành than đã không ngừng tăng Song vấn đề bức xúc nhất đối với các mỏ khai thác than về góc độ bảo vệ môi trường là đất đá thải Để sản xuất 1 tấn than, cần bóc đi từ 8 - 10 m3 đất phủ, thải từ 1 - 3 m3 nước thải mỏ Chỉ tính riêng năm 2006, các mỏ than của Tập đoàn Công nghiệp Than và Khoáng sản Việt nam đã thải vào môi trường tới 182,6 triệu m3 đất đá, khoảng 70 triệu m3 nước thải mỏ, dẫn đến một số vùng của tỉnh Quảng Ninh bị ô nhiễm đến mức báo động như Mạo Khê, Uông Bí, Cẩm Phả

Đất đá thải loại trong khai thác khoáng sản cũng là nguyên nhân gián tiếp dẫn đến tác động cộng hưởng về phát thải bụi từ các mỏ, gây suy giảm môi trường không khí do nhiễm bụi ở các khu dân cư ở trong vùng khai thác Trên các mỏ than thường có mặt với hàm lượng cao các nguyên tố Sc, Ti,

Mn Các khoáng vật sulphua có trong than còn chứa Zn, Cd, HG làm cho bụi mỏ trở nên độc hại với sức khỏe con người

Trong khai thác mỏ kim loại, tác động rõ nét nhất là tàn phá mặt đất, ảnh hưởng lớn đến rừng và thảm thực vật Việc khai thác vật liệu xây dựng, nguyên liệu cho sản xuất phân bón và hóa chất như đá vôi làm ô nhiễm không khí, ô nhiễm nước nghiêm trọng Do quy trình khai thác lạc hậu, không có hệ thống thu bụi nên hàm lượng bụi tại những nơi này thường lớn gấp 9 lần so với tiêu chuẩn cho phép (N.T.Sơn – P.TNKS, 2012)

1.4 Công tác quản lý môi trường nước tưới trên thế giới, Việt Nam

1.4.1 Quản lý môi trường nước tưới trên thế giới

Quản lý lưu vực sông đã có lịch sử phát triển hơn một thế kỷ qua và hiện nay nó càng được quan tâm của tất cả các nước trên thế giới để thực hiện các mục tiêu của PTBV Khái niệm quản lý LVS hiện đại ngày nay đã vượt ngoài khái niệm quản lý đất và nước truyền thống, bao gồm việc quản lý

cả những hoạt động của con người sử dụng nước hoặc gây ảnh hưởng đến hệ thống nước ngọt

Hiện nay, việc đổi mới thể chế trong quản lý LVS ở các nước phát triển

và đang phát triển thường tập trung vào 2 việc là: (1) thành lập các tổ chức quản lý ở cấp lưu vực, và (2) đổi mới các hoạt động liên quan đến quản lý nước ở LVS như là xây dựng cơ chế phối hợp, đổi mới pháp chế, thiết kế các công cụ kinh tế trong chính sách nước ( như giá chuyển nước, thuế, trợ cấp), thiết kế lại các tổ chức kinh tế ( các tổ chức dịch vụ công, các tổ chức dịch vụ, thị trường nước, chuyển giao quản lý nước cho các tổ chức dùng nước)

Trên thế giới có hàng trăm các tổ chức quản lý LVS đang hoạt động, các tổ chức này có thể có cơ cấu tổ chức và chức năng không hoàn toàn giống nhau tùy thuộc vào mỗi nước và điều kiện lưu vực Các sự khác nhau thường tập trung chính vào các điểm sau: