Đánh giá diễn biến chất lượng nước và khả năng đồng hóa chất ô nhiễm của phần sông đáy thuộc tỉnh hà nam

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN -KHOA MÔI TRƢỜNG *** Trần Linh Chi Trần Linh Chi ĐÁNH GIÁ DIỄN BIẾN CHẤT LƢỢNG NƢỚC VÀ KHẢ NĂNG ĐỒNG HĨA CHẤT Ơ NHIỄM CỦA ĐÁNH GIÁ DIỄNĐÁY THUỘC LƢỢNG NƢỚC VÀ PHẦN SÔNG BIẾN CHẤT TỈNH HÀ NAM KHẢ NĂNG ĐỒNG HĨA CHẤT Ơ NHIỄM CỦA PHẦN SƠNG ĐÁY THUỘCMơi Trường NAM Chun ngành: Khoa Học TỈNH HÀ Mã số: 60440301 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LUẬN VĂN THẠC SĨ PGS.TS Lưu NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: KHOA HỌC Đức Hải TS Nguyễn Thị Hồng Liễu Hà Nội, 2016 Lời cảm ơn Đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới thầy hướng dẫn: PGS.TS Lưu Đức Hải, khoa Môi trường, trường Đại học Khoa học Tự Nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội với TS Nguyễn Thị Hồng Liễu, cán thuộc cục Quản lý chất thải Cải thiện môi trường, Tổng cục Môi trường, tận tình hướng dẫn, giúp đỡ bảo cho em suốt trình học tập thực luận văn tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Hà Nam, Cục Quản lý chất thải Cải thiện môi trường, Tổng cục Môi trường, tạo điều kiện giúp đỡ em trình tìm tài liệu nghiên cứu Em xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến thầy cô Khoa Môi Trường, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội - giảng dạy, giúp đỡ em nhiệt tình thời gian học tập khoa tập thể hội đồng khoa học khoa Môi trường tư vấn, hỗ trợ, góp ý cho em q trình hoàn thành bảo vệ luận văn Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, người thân bạn bè nguồn động viên ủng hộ em suốt trình học tập bước hoàn thành luận văn thạc sĩ Hà Nội, ngày 13 tháng 01 năm 2016 Học viên Trần Linh Chi i MỤC LỤC Lời cảm ơn .i MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan khu vực nghiên cứu .3 1.1.1 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu 1.1.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội 1.2 Lịch sử nghiên cứu khả tải / khả đồng hóa chất nhiễm giới nước CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 2.1 Đối tượng nghiên cứu 16 2.2 Cơ sở lý thuyết khả tải / khả đồng hóa chất nhiễm sôngError! Bookm 2.3 Phương pháp nghiên cứu 21 2.2.1 Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa 21 2.2.2 Phương pháp kế thừa tài liệu sẵn có 21 2.2.3 Phương pháp liệt kê, so sánh, thống kê 21 2.2.4 Phương pháp tính số chất lượng nước (WQI) 22 2.2.5 Phương pháp tính tốn tải lượng nhiễm khả đồng hóa chất ô nhiễm 24 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 29 3.1 Diễn biến chất lượng nước sông Đáy khu vực nghiên cứu 29 3.1.1 Diễn biến chất nhiễm 29 3.1.2 Diễn biến số chất lượng nước WQI qua năm 33 3.1.3 Nhận xét đánh giá 35 3.2 Kết kiểm kê nguồn thải ô nhiễm nước vào sông Đáy địa bàn tỉnh Hà Nam .36 3.2.1 Từ nước thải sinh hoạt 36 3.2.2 Từ nước thải công nghiệp 37 ii 3.2.3 3.3 Nước thải từ hoạt động chăn nuôi 38 Kết tính tốn khả đồng hóa tiếp nhận chất ô nhiễm phần sông Đáy thuộc tỉnh Hà Nam 39 3.3.1 Tính tốn tải lượng nhiễm điểm quan trắc 39 3.3.2 Tính tốn khả đồng hóa chất nhiễm 42 3.3.3 Đánh giá khả tiếp nhận nước thải nguồn nước 45 3.4 Đề xuất giải pháp quản lý, khắc phục tình trạng nhiễm mơi trường nước sơng Đáy thuộc tỉnh Hà Nam 47 3.4.1 Các vấn đề môi trường công tác quản lý, triển khai kế hoạch bảo vệ môi trường địa phương 47 3.4.2 Đề xuất giải pháp quản lý, khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trường nước sông Đáy thuộc tỉnh Hà Nam 50 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 iii DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Bản đồ khu vực nghiên cứu vị trí điểm quan trắc Hình 2.1: Phân bố nồng độ chất ô nhiễm vực nước sau tiếp nhận chất thải 20 Hình 2.2: Sơ đồ phân bố vùng tự làm sông 21 Hình 2.3: Sơ đồ tính tốn thơng số cho điểm quan trắc 28 Hình 3.1: Giá trị nồng độ DO điểm quan trắc năm 2013 2014 30 Hình 3.2: Giá trị nồng độ BOD5 điểm quan trắc năm 2013 2014 31 Hình 3.3: Giá trị nồng độ COD điểm quan trắc năm 2013 2014 31 Hình 3.4: Giá trị nồng độ NH4+ điểm quan trắc năm 2013 2014 32 Hình 3.5: Diễn biến giá trị WQI điểm quan trắc năm 2014 33 Hình 3.6: Diễn biến số WQI điểm quan trắc từ năm 2011 đến năm 2014 34 Hình 3.7: Kết tính tốn khả tiếp nhận chất nhiễm qua KVNC theo mục đích tưới tiêu B1 vào mùa khô năm 2014 46 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1: Tải lượng chất ô nhiễm người hàng ngày đưa vào môi trường 36 Bảng 3.2: Tải lượng ô nhiễm nước thải sinh hoạt trạng năm 2014 36 Bảng 3.3: Quy chuẩn kỹ thuật Việt Nam – QCVN 40:2011/BTNMT 37 Bảng 3.4: Kết tính tốn tải lượng chất ô nhiễm nước thải công nghiệp 38 Bảng 3.5: Hệ số ô nhiễm động vật nuôi thải vào môi trường WHO (1993) 38 Bảng 3.6: Kết tính tốn tải lượng chất ô nhiễm hoạt động chăn nuôi thành phố Phủ Lý năm 2014 38 Bảng 3.7: Kết tính tốn tải lượng chất ô nhiễm hoạt động chăn nuôi huyện Thanh Liêm năm 2014 39 Bảng 3.8: Kết tính tốn lưu lượng nước thải sinh hoạt khu vực nghiên cứu 40 Bảng 3.9: Kết tính tốn khả đồng hóa chất ô nhiễm đoạn nghiên cứu 43 iv BẢNG KÝ HIỆU CHỮ VIẾT TẮT BTNMT Bộ Tài nguyên Môi trường BVMT Bảo vệ môi trường CSSX Cơ sở sản xuất CCN Cụm công nghiệp KCN Khu công nghiệp KT-XH Kinh tế - xã hội LVS Lưu vực sông NPDES Hệ thống giảm phát thải ô nhiễm quốc gia Mỹ TMDLs Tổng tải lượng ô nhiễm tối đa TNHH Trách nhiệm hữu hạn WQI-CCME WQI Cơ quan bảo vệ môi trường Canada ( The Canadian Council of Ministers of the Environment – CCME, 2001) WQI-NSF WQI Quỹ vệ sinh Quốc gia Mỹ (National Sanitation Foundation – NSF) v MỞ ĐẦU Sông Đáy sông lưu vực sơng Nhuệ - sơng Đáy phía Tây Nam vùng châu thổ sơng Hồng chảy qua tỉnh: Hà Nội, Hà Nam, Nam Định Ninh Bình Trong năm gần đây, tình hình phát triển kinh tế - xã hội lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy diễn mạnh mẽ, đem lại nhiều lợi ích to lớn cho kinh tế quốc dân, nộp ngân sách nhà nước hàng trăm tỷ đồng, góp phần nâng cao đời sống cho người dân, giải công ăn việc làm cho số lượng lớn người lao động Sơng Nhuệ - sơng Đáy có vị trí địa lý đặc biệt vai trị quan trọng phát triển kinh tế có ảnh hưởng lớn đến khu vực đồng sông Hồng Trong đó, địa phận tỉnh Hà Nam, sơng Đáy nhánh chảy qua hầu hết huyện thành phố nên có vai tr quan trọng trình phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Tuy nhiên, ngồi lợi ích mang lại hoạt động kinh tế gây tình trạng nhiễm lưu vực sơng Mơi trường nói chung mơi trường nước nói riêng lưu vực bị ô nhiễm nghiêm trọng gây ảnh hưởng đến sức khoẻ người lao động, dân cư đến hệ sinh thái, cảnh quan vùng Theo thống kê, hàng năm, lưu vực sông Nhuệ – sông Đáy tiếp nhận hàng trăm nghìn m3 nước thải sinh hoạt nước thải công nghiệp từ thành phố Hà Nội sở sản xuất, kinh doanh dịch vụ dọc theo sông Đáy địa bàn tỉnh Hà Nam Sự đời hoạt động hàng loạt khu công nghiệp, hoạt động tiểu thủ công nghiệp, xí nghiệp kinh tế quốc phịng với hoạt động khai thác, chế biến khoáng sản, canh tác hành lang thoát lũ, chất thải bệnh viện, trường học làm cho mơi trường nói chung mơi trường nước nói riêng ngày xấu đi, nhiều đoạn sông bị ô nhiễm tới mức báo động Mặt khác, nhu cầu sử dụng nước ngày cao mở rộng phát triển KT – XH Các chuỗi đô thị khu công nghiệp quy hoạch phát triển điểm thuộc lưu vực sông cần thêm nhu cầu nước cho khu vực để đáp ứng mục đích sử dụng cho hộ dùng nước mà c n đ i hỏi nguồn nước để trì hệ sinh thái, pha lỗng để hạn chế ô nhiễm nguồn nước trước tập trung đổ thải Điều đ i hỏi cần sớm kiểm kê nguồn thải, đánh giá diễn biến môi trường, môi trường nước mặt, xác định tải lượng thành phần nước thải, từ tiêu giới hạn an tồn mơi trường xác định sử dụng làm sở cho tính tốn khả chịu tải môi trường ngưỡng an tồn cho mơi trường nước lưu vực sơng Phần sơng Đáy thuộc tỉnh Hà Nam có chiều dài khoảng 50km, ngồi việc tiếp nhận lượng chất nhiễm từ đầu nguồn thành phố Hà Nội phải tiếp nhận thêm lượng nước thải lớn sở kinh tế thuộc tỉnh Hà Nam Cho nên, vấn đề cấp thiết xác định khả đồng hóa tiếp nhận chất nhiễm đoạn sơng nghiên cứu góp phần làm sở khoa học cho việc hồn thiện mơ hình quản lý tồn lưu vực sơng Nhuệ - sơng Đáy Xuất phát từ thực tiễn trên, lựa chọn thực đề tài “Đánh giá diễn biến chất lƣợng nƣớc khả đồng hóa chất nhiễm phần sông Đáy thuộc tỉnh Hà Nam” nhằm đánh giá diễn biến chất lượng nước, đánh giá khả đồng hóa tiếp nhận chất ô nhiễm đoạn sông đưa giải pháp quản lý nhằm bảo vệ môi trường nước sông Mục tiêu đề tài: Có sở liệu diễn biến chất lượng nước phần sông Đáy thuộc tỉnh Hà Nam Bước đầu tính tốn khả đồng hóa chất ô nhiễm nước sông Đáy thuộc tỉnh Hà Nam làm sở cho việc đề xuất giải pháp quản lý môi trường tỉnh Hà Nam CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan khu vực nghiên cứu 1.1.1 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu 1.1.1.1 Vị trí địa lý Lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy nằm hữu ngạn sơng Hồng với tổng diện tích tự nhiên 7.665km2 (riêng lưu vực sông Đáy 6.965km2), tọa độ địa lý lưu vực từ 200 đến 21020’ vĩ độ Bắc, từ 1050 đến 106030’ kinh độ Đông Lưu vực bao gồm: tỉnh Hà Nam, Nam Định, Ninh Bình, phần thủ Hà Nội bốn huyện tỉnh H a Bình (Lương Sơn, Kim Bôi, Lạc Thủy, Yên Thủy) [2] Lưu vực giới hạn sau: Phía Bắc phía Đơng bao đê sông Hồng kể từ ngã ba Trung Hà tới cửa Ba Lạt với chiều dài khoảng 240 km Phía Tây Bắc giáp sơng Đà từ Ng i Lát tới Trung Hà với chiều dài khoảng 33 km Phía Tây Tây Nam đường phân lưu lưu vực sông Hồng lưu vực sông Mã dãy núi Ba Vì, Cúc Phương - Tam Điệp, kết thúc núi Mai An Tiêm (nơi có sơng Tống gặp sông Cầu Hội) sông Càn dài 10 km đổ biển cửa Càn Phía Đơng Đơng Nam biển Đơng có chiều dài khoảng 95 km từ cửa Ba Lạt tới cửa Càn Sông Đáy đoạn chảy qua địa phận Hà Nam với chiều dài khoảng 47,6 km, có chiều rộng khoảng 150 – 250m, chảy qua Thành phố Phủ Lý huyện Kim Bảng, Thanh Liêm Khu vực nghiên cứu chọn đoạn sông Đáy hợp lưu với sông Nhuệ Thành phố Phủ Lý chảy qua số xã thuộc huyện Thanh Liêm Phủ Lý thành phố trực thuộc tỉnh, tỉnh lỵ tỉnh Hà Nam Đây trung tâm văn hóa, trị, kinh tế đô thị loại tỉnh Hà Nam Thành phố nằm vị trí cửa ngõ phía nam Hà Nội nơi ngã ba sông Đáy, sông Châu Giang sông Nhuệ hợp lưu lại Thanh Liêm huyện đồng thấp lưu vực sông Đáy, thuộc đồng Bắc Bộ Sông Đáy chảy qua địa bàn huyện, gần theo hướng Bắc Nam, từ thành phố Phủ Lý đến ngã ba ranh giới huyện (đồng thời tỉnh Hà Nam) với hai tỉnh Ninh Bình, Nam Định Hình 1.1 Bản đồ khu vực nghiên cứu vị trí điểm quan trắc 1.1.1.2 Đặc điểm địa hình Hà Nam tỉnh đồng giáp núi nên địa hình có tương phản địa hình đồng địa hình đồi núi [12,13] Mật độ độ sâu chia cắt địa hình so với vùng núi khác nước không đáng kể Hướng địa hình đơn giản, có hướng Tây Bắc - Đông Nam, phù hợp với hướng phổ biến núi, sông Việt Nam Hướng dốc địa hình hướng Tây Bắc Đơng Nam theo thung lũng sông Hồng, sông Đáy dãy núi đá vôi H a Bình Ninh Bình, phản ánh tính chất đơn giản cấu trúc địa chất Phía Tây tỉnh (chiếm khoảng 10 - 15% diện tích lãnh thổ tỉnh Hà Nam) vùng đồi núi bán sơn địa với dãy núi đá vôi, núi đất đồi rừng, nhiều nơi có địa hình dốc Phía Đơng vùng đồng phù sa bồi tụ từ dòng sông lớn (chiếm khoảng 85 - 90% lãnh thổ tỉnh Hà Nam), đất đai màu mỡ, thích hợp cho DO(mg/l) Độ dẫn điện EC(uS/cm (microS/cm)) Độ đục(NTU) Fe(mg/l) 3,4 4,6 4,4 4,3 420 323 267 232 18 19 32 41 0,471 0,52 0,69 0,37 0,33 0,34 0,14 Fecal coliform(MPN/100ml) N-NO2-(mg/l) N-NO3-(mg/l) 0,45 0,47 0,30 0,36 N-NH4+(mg/l) 3,64 1,87 2,76 2,78 NO2-(mg/l) 0,089 31 29 Nhiệt độ khơng khí- khơ(oC) 31,2 Nhiệt độ nước(oC) Nhiệt độ(oC) 19,2 ORP(mV) -46,7 67 -42 -56,2 Pb(mg/l) 0,002 0,00 < 0,002 0,02 pH(khơng có đơn vị) 7,2 7,2 7,4 7,6 P-PO4 -(mg/l) 0,17