Đánh giá tình trạng phú dưỡng của một số hồ trên địa bàn hà nội và đề

Lớp 12B QLTNMT 1 Viện KH và CN Môi trường LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện đề tài “Đánh giá tình trạng phú dưỡng của một số hồ trên địa bàn Hà Nội và đề xuất giải pháp quản lý”, Tô

Trang 1

Lớp 12B QLTNMT 1 Viện KH và CN Môi trường

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện đề tài “Đánh giá tình trạng phú dưỡng của một số

hồ trên địa bàn Hà Nội và đề xuất giải pháp quản lý”, Tôi đã nhận được rất nhiều sự

quan tâm, giúp đỡ, tạo điều kiện của tập thể lãnh đạo, các nhà khoa học, chuyên viên, các thầy cô giáo, các cán bộ nhân viên trong Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội trong quá trình học tập và nghiên cứu tại trường Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành về sự giúp đỡ đó

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS.Văn Diệu Anh người cô giáo đã hướng dẫn tận tình, trực tiếp giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu để hoàn thành luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn bạn bè, các anh chị cùng khóa của Tôi và gia đình

đã động viên, khích lệ, tạo điều kiện và giúp đỡ Tôi trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn này

Hà Nội, ngày 10 tháng 3 năm 2015

Học viên

Vũ Thu Hiền

Trang 2

MỤC LỤC

Mở đầu 1

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 5

1.1 Tổng quan về hiện tượng phú dưỡng của các hồ 5

1.1.1 Khái niệm 5

1.1.2 Diễn biến quá trình phú dưỡng hóa của các hồ 5

1.1.3 Nguyên nhân của hiện tượng phú dưỡng 7

1.1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phú dưỡng của các hồ 11

1.1.5 Tác động của hiện tượng phú dưỡng đến con người và hệ sinh thái 11

1.2 Phân loại phú dưỡng và chỉ số đánh giá mức độ phú dưỡng 13

1.2.1 Phân loại phú dưỡng 13

1.2.2 Chỉ số đánh giá mức độ phú dưỡng 14

1.3 Tổng quan về chất lượng nước và sự phú dưỡng tại các hồ ở Hà Nội 16

1.3.1 Tổng quan các hồ ở Hà Nội 16

1.3.2 Hiện trạng môi trường nước hồ Hà Nội 19

1.3.3 Nguyên nhân gây ô nhiễm ở các hồ Hà Nội 21

Chương 2: DIỄN BIẾN PHÚ DƯỠNG CÁC HỒ HÀ NỘI 25

2.1 Đặc điểm chất lượng nước tại các hồ nghiên cứu 25

2.1.1 Giới thiệu về các hồ nghiên cứu 25

2.1.2 Diễn biến chất lượng nước tại các hồ 27

2.2 Đánh giá tình trạng phú dưỡng các hồ nghiên cứu qua các thông số riêng biệt 31

2.3 Đánh giá tình trạng phú dưỡng của các hồ nghiên cứu 36

2.3.1 Đánh giá theo tiêu chí phân loại OECD (1982) 36

2.3.2 Đánh giá tình trạng phú dưỡng của các hồ theo chỉ số phú dưỡng (TRIX) 36

2.4 Yếu tố giới hạn sự phú dưỡng 38

Chương 3: CÁC GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU Ô NHIỄM 40

3.1 Giải pháp quản lý các hồ ở Hà Nội 40

3.1.1 Hiện trạng quản lý các hồ ở Hà Nội 40

Trang 3

3.1.2 Đề xuất giải pháp quản lý các hồ Hà Nội 43

3.1.2.1 Hoàn thiện cơ cấu quản lý môi trường nước hồ 44

3.1.2.2 Tăng cường công tác BVMT nước hồ 44

3.1.2.3 Nâng cao nhận thức cộng đồng và tuyên truyền pháp luật BVMT 45

3.2 Đề xuất giải pháp về kỹ thuật cải thiện chất lượng nước hồ Hà Nội 46

3.2.1 Xử lý nước thải trước khi vào hồ 46

3.2.2 Xử lý hồ đã bị phú dưỡng 47

3.3 Đề xuất giải pháp bảo vệ môi trường cho các hồ nghiên cứu 52

3.3.1 Đề xuất giải pháp quản lý 52

3.3.2 Đề xuất giải pháp kỹ thuật cải thiện chất lượng nước các hồ nghiên cứu 56

3.3.2.1.Giải pháp kỹ thuật cho hồ Linh Đàm 56

3.3.2.2 Đề xuất giải pháp kỹ thuật cho hồ Đống Đa và Văn Chương 62

3.3.2.3 Đề xuất giải pháp kỹ thuật cho hồ Tây 68

KẾT LUẬN 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

Trang 4

DANH MỤC VIẾT TẮT

BTNMT Bộ Tài nguyên Môi trường

BVMT Bảo vệ môi trường

TRIX Vollenweider Trophic Index

TSI Carlson’s Trophic State Index

UBND Ủy ban nhân dân

WHO World Health Organization (tổ chức y tế thế giới)

WQI Water Quality Index (chỉ số chất lượng nước)

XLMT Xử lý môi trường

YTGH Yếu tố giới hạn

Trang 5

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Chất lượng nước các hồ Hà Nội theo chỉ số chất lượng nước WQI 21

Hình 2.1 Diễn biến nồng độ DO của nước hồ nghiên cứu qua các năm 32

Hình 2.2 Diễn biến nồng độ COD của nước hồ nghiên cứu qua các năm 33

Hình 2.3 Diễn biến nồng độ BOD5 của nước hồ nghiên cứu qua các năm 33

Hình 2.4 Diễn biến nồng độ NH4+ của nước hồ nghiên cứu qua các năm 34

Hình 2.5 Diễn biến nồng độ NO3 của nước hồ nghiên cứu qua các năm 35

Hình 2.6 Diễn biến nồng độ PO4 của nước hồ nghiên cứu qua các năm 35

Hình 2.7 Biểu đồ giá trị TP, Ch-a theo tiêu chuẩn OECD(1982) 36

Hình 2.8 Chỉ số dinh dưỡng Wollenweider (TRIX) của các hồ 37

Hình 2.9 Chỉ số dinh dưỡng (TRIX) của hồ nghiên cứu qua các năm 37

Hình 2.10 Biến động TN/TP của các hồ nghiên cứu 38

Hình 3.1 Mô hình quản lý hồ 42

Hình 3.2 Sơ đồ mô hình quản lý đề xuất 38

Hình 3.3 Bờ hồ được kè theo hướng thân thiện với môi trường 57

Hình 3.4 Đài phun nước với các vòi phun nhỏ 59

Hình 3.5 Sơ đồ nguyên tắc thay nước tầng đáy 60

Hình 3.6 Hệ thống xử lý bằng bãi lọc ngập nước 61

Hình 3.7 Hình ảnh cây chuối hoa, chuối nước, cỏ vetiver 62

Trang 6

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1: Các thông số và phương pháp phân tích……….……….3

Bảng 1.1 Đặc điểm chung các hồ giàu và nghèo dinh dưỡng 6

Bảng 1.2 Thành phần chính trong phân tưới của một sô loại động vật nuôi 8

Bảng 1.3 Nồng độ nitơ tổng trong nước thải công nghiệp 9

Bảng 1.4 Phân loại mức độ phú dưỡng theo OECD 13

Bảng 1.5 Phân loại mức độ phú dưỡng theo TSI 14

Bảng 1.6 Phân loại mức độ phú dưỡng theo TRIX 15

Bảng 1.7 Biến động diện tích hồ qua các năm 16

Bảng 1.8 Thành phần nước thải khu dân cư 22

Bảng 2.1 Chất lượng nước hồ Tây những năm gần đây 27

Bảng 2.2 Chất lượng nước hồ Văn Chương những năm gần đây 28

Bảng 2.3 Chất lượng nước hồ Linh Đàm những năm gần đây 29

Bảng 2.4 Chất lượng nước hồ Đống Đa những năm gần đây 30

Bảng 3.1 Hiện trạng quản lý các hồ ở Hà Nội 40

Bảng 3.2 Khả năng hấp thu N, P của một số loại thủy thực vật nổi 58

Trang 7

Mở đầu

Nước là nguồn tài nguyên rất quan trọng với sự sống của con người và hệ động thực vật trên trái đất Nguồn nước ngọt chiếm 3% số lượng nước trên trái đất, trong đó nước mặt ngọt chỉ chiếm 0,3% chúng tồn tại trong các ao, hồ, sông, suối, đầm lầy và tỷ lệ nước trong các hồ chiếm 87% tổng số nước mặt ngọt Tuy nhiên, nguồn nước mặt ngọt tại các hồ đang bị ô nhiễm trầm trọng do nhiều nguyên nhân

mà hoạt động sản xuất và ý thức của con người là nguyên nhân chính đe dọa sự tồn tại, phát triển của môi trường hồ Ô nhiễm nguồn nước mặt và đặc biệt là hiện tượng phú dưỡng là một vấn đề lớn, xảy ra tại hầu hết các hồ trên thế giới và gây ra những hậu quả nghiêm trọng đối với mỗi quốc gia

Ở Việt Nam, với quá trình phát triển đô thị hóa, những khu công nghiệp, làng nghề, cơ sở sản xuất, đường phố được xây dựng và mở rộng, sự phát triển nhanh chóng về dân số, đặc biệt là dân nhập cư từ các tỉnh thành đến đã gây ảnh hưởng không nhỏ đến môi trường nước mặt của Hà Nội nói chung và chất lượng nước tại các hồ nội thành nói riêng Hậu quả của ảnh hưởng đó là hệ thống hồ đang phải gánh chịu mức độ ô nhiễm cao đáng mức báo động, ảnh hưởng xấu tới hệ sinh thái, cảnh quan, hệ động thực vật khu vực hồ và nhất là ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống sinh hoạt của người dân Một trong những hiện tượng đặc trưng điển hình thường thấy là hiện tượng phú dưỡng tại các hồ trong khu vực nội thành của Hà Nội đang gây mức báo động cao

Tình trạng ô nhiễm hệ thống hồ trong khu vực nội thành Hà Nội đã và đang được báo chí, các cơ quan quản lý, các nhà khoa học quan tâm Tuy nhiên, những

nỗ lực của chính quyền và người dân trong nhiều năm qua vẫn chưa đủ để giải quyết thực trạng ô nhiễm trước mắt cũng như nguy cơ ô nhiễm nặng hơn trong tương lai Do đó, việc khôi phục chất lượng nước hồ đòi hỏi cần có sự nghiên cứu, tính toán để tìm giải pháp xử lý thích hợp và quản lý hiệu quả

Do vậy, đề tài thực hiện: “Đánh giá tình trạng phú dưỡng của một số hồ

trên địa bàn Hà Nội và đề xuất giải pháp quản lý ” Hy vọng, với đề tài này có thể

đóng góp một phần vào công tác bảo vệ chất lượng nước của các hồ một cách hợp

lý và bền vững, giữ gìn được vẻ đẹp trong xanh của thủ đô Hà Nội

Trang 8

 Mục đích nghiên cứu đề tài

- Phân tích nguyên nhân gây phú dưỡng tại các hồ Hà Nội

- Đánh giá tình trạng ô nhiễm và sự phú dưỡng của một số hồ Hà Nội

- Đề xuất giải pháp xử lý và quản lý môi trường hồ nhằm khắc phục tình trạng ô nhiễm hiện tại và ổn định chất lượng nước lâu dài

 Đối tượng nghiên cứu

Trong khuôn khổ đề tài “đánh giá tình trạng phú dưỡng của một số hồ trên địa bàn Hà Nội và đề xuất giải pháp quản lý” đối tượng được nghiên cứu là nước

tại các hồ: hồ Tây (thuộc quận Tây Hồ), hồ Văn Chương (thuộc quận Đống Đa), hồ Đống Đa (thuộc quận Đống Đa), hồ Linh Đàm (thuộc quận Hoàng Mai)

Các hồ được lựu chọn theo tiêu chí về: diện tích lớn (hồ Tây, Linh Đàm) và trung bình (Văn Chương, Đống Đa)

Tiêu chí về vị trí: hồ Văn Chương, Đống Đa thuộc nội đô có đặc điểm vị trí nằm sát vùng dân cư tập trung đông đục và hồ Linh Đàm là hồ lớn có vị trí nằm vùng ven mới phát triển giáp khu đô thì Linh Đàm mới xây dựng Hồ Tây có vị trí đặc biệt với phía Đông Nam giáp khu dân cư đông đúc của phường Thụy Khuê, phía Tây Bắc giáp với đường Lạc Long Quân và phủ Tây Hồ khu vực có nhiều đầm,

ao đặc điểm dân cư thưa hơn nội thành

Tiêu chí về đặc điểm môi trường hồ: mới cải tạo (hồ Đống Đa), đang cải tạo (hồ Linh Đam) và đã cải tạo (hồ Tây và hồ Văn Chương)

 Phạm vi nghiên cứu

Đề tài tập trung nghiên cứu đánh giá tình trạng phú dưỡng của một số hồ, xác định các thông số gây ô nhiễm từ đó đưa ra giải pháp khôi phục và quản lý chất lượng nước hồ một các hiệu quả bền vững

 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp kế thừa: tổng hợp các tài liệu về chất lượng môi trường nước

hồ, về hiện tượng phú dưỡng của các hồ nước, kế thừa số liệu đã có của các đề tài,

dự án, một số chương trình đã và đang thực hiện tại Hà Nội

- Phương pháp điều tra thực địa: vị trí địa lý, đặc điểm môi trường-cảnh

quan, các nguồn thải và sự phân bố dân cư xung quanh hồ

Trang 9

- Phương pháp lấy mẫu, bảo quản, phân tích mẫu: lấy mẫu, phân tích mẫu

nước của một số hồ đại diện

Quy trình lấy mẫu, bảo quản và xử lý mẫu được áp dụng theo hướng dẫn của

bộ tiêu chuẩn quốc gia: TCVN 6663-2011 Chất lượng nước và lấy mẫu, cụ thể là 3

phần:

 Phần 1: Thiết kế chương trình lấy mẫu và kỹ thuật lấy mẫu

 Phần 2: Hướng dẫn bảo quản và lưu giữ mẫu

 Phần 3: Hướng dẫn lấy mẫu nước hồ tự nhiên và hồ nhân tạo

Cụ thể, chương trình lấy mẫu được thiết kế chođợt khảo sát như sau:

Đi thực địa, khảo sát địa hình khu vực cần nghiên cứu trước khi tiến hành lấy mẫu để xác định vị trí quan trắc cũng như các điều kiện địa hình, cảnh quan vào ngày 23/12/2013 Sau khảo sát đã tìm hiểu được các thông tin về đặc điểm, điều kiện địa lý của các hồ được lựa chọn nghiên cứu

Vị trí quan trắc được xác định là: nước hồ ở vị trí cách bờ hay cầu thang xuống hồ từ 3m trở lên, tùy theo diện tích và hình dáng các hồ sẽ quyết định số điểm lấy mẫu (vị trí lấy mẫu trên các hồ sẽ được thể hiện trên sơ đồ)

Quy trình lấy mẫu được tiến hành theo như hướng dẫn, chai đựng mẫu được tráng kĩ nhiều lần, ghi nhãn rõ ràng, đậy chặt nắp, cho vào túi nilon màu để đen tránh ánh sáng mặt trời Mẫu nước ngay khi được lấy lên, tiến hành đo các thông số

ở hiện trường: DO, nhiệt độ Do mẫu được mang về phòng thí nghiệm để phân tích ngay nên không cần bảo quản bằng axit Ghi nhật lại kí hiện trường gồm các thông tin về thời tiết, thời gian tiến hành lấy mẫu, các nhận xét, ghi chú đặc biệt có liên quan, ảnh hưởng đến các bước phân tích, xử lý số liệu phía sau

Vì quan trắc 4hồ đều thuộc nội thành, để thuận tiện cho việc đi lại, bảo quản mẫu, chương trình lấy mẫu mỗi đợt được thiết kế trong 1 ngày Diễn ra: ngày 23/12/2013

Phương pháp đo đạc và phân tích các thông số là các phương pháp theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) và Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (SMEWW) của Mỹ Cụ thể như sau:

Bảng 1: Các thông số và phương pháp phân tích

Trang 10

- Phương pháp tính toán OECD, TRIX được thực hiện tính toán theo công

thức đưa ra trong phần 1.2 của chương 1

 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

- Xác định chất lượng nước của một số hồ Hà Nội

- Đánh giá mức độ phú dưỡng của một số hồ Hà Nội nghiên cứu

- Xác định nguyên nhân gây phú dưỡng của các hồ

- Đưa ra các giải pháp xử lý và quản lý môi trường hồ phù hợp, bền vững nhất

Trang 11

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan về hiện tượng phú dưỡng của các hồ

1.1.1 Khái niệm

Năm 1919, Nauman đã đưa ra từ “phú dưỡng” với nghĩa tổng quát là giàu dinh dưỡng khi trình bày khái niệm về sạch và giàu dinh dưỡng Ông phân biệt: hồ sạch là hồ chứa ít tảo, thực vật lơ lửng; còn hồ phú dưỡng là hồ giàu thực vật trôi nổi (bị đục và có các loại tảo)

Hiện tượng phú dưỡng nước (eutrophication) là một dạng suy giảm chất lượng nước thường xảy ra ở các hồ chứa với hiện tượng nồng độ các chất dinh dưỡng trong hồ tăng cao [23] làm bùng phát các loại thực vật nước (như rong, tảo, lục bình, bèo v.v ), làm tăng các chất lơ lửng, chất hữu cơ, làm suy giảm lượng ôxy trong nước, nhất là ở tầng dưới sâu, có thể gây chết cá và ảnh hưởng lớn đến các loài thuỷ sản khác Dấu hiệu nhận biết của sự phú dưỡng của nước là sự lan rộng các thực vật trôi nổi kết thành bè, mảng trên bề mặt nước và trong tầng nước sát mặt [24]

Phú dưỡng hóa xuất phát từ Hy Lạp có nghĩa là “thừa dinh dưỡng”, dùng để

mô tả hiện tượng các ao hồ, hồ chứa nước có sự phát triển và bùng nổ rong tảo, cuối cùng có thể dẫn đến suy giảm nghiêm trọng chất lượng môi trường nước Hiện tượng phú dưỡng là hiện tượng đáng quan tâm nhất đối với ao hồ, trong môi trường nước, làm cho rong tảo phát triển mạnh tạo nên ô nhiễm nguồn nước

1.1.2 Diễn biến quá trình phú dưỡng hóa của các hồ

Trong các hệ sinh thái nước ngọt, luôn tồn tại sẵn các loài tảo và một hàm lượng nhất định các chất nitơ, phốt pho để đảm bảo sự phát triển bình thường của các hệ sinh thái Khi thủy vực tiếp nhận các nguồn thải chứa chất dinh dưỡng cao như nước thải sinh hoạt, dư thừa thức ăn tôm cá… kéo theo sự gia tăng nồng độ các hợp chất của nitơ và phốt pho trong nước Nồng độ nitơ, phốt pho trong nước tăng

sẽ kích thích sự phát triển của tảo gọi là hiện tượng “bùng nổ tảo” đó là sự phát triển một cách vượt bậc về số lượng các loài tảo trong hệ sinh thái nước

Trang 12

Tùy thuộc vào sự tham gia của loài tảo mà hiện tượng “tảo nở hoa” diễn ra với số lượng tảo phát triển ở các mức độ khác nhau

Ở điều kiện bình thường, tảo có 10÷100 tb/ml nước, trong điều kiện phú dưỡng tảo có thể lên tới 104

÷105 tb/ml nước (thậm chí lên tới hàng triệu tb/ml nước)[9], kéo theo đó là sự đổi màu của nước đây là dấu hiệu dễ nhận biết nhất của

hệ sinh thái nước ngọt bị phú dưỡng Tuy nhiên, không phải lúc nào hiện tượng phú dưỡng xảy ra cũng làm thay đổi màu nước, trong hệ sinh thái nước ngọt, thường có tảo lục, tảo lam hay tảo giáp do vậy nước thường đổi màu xanh

Tảo phát triển bao nhiêu thì cũng có một lượng lớn tảo bị chết đi Khi tảo chết đi sẽ được các vi khuẩn phân hủy, chúng lấy đi O2 khuếch tán trong môi trường nước để phân hủy tảo chết phát triển:

(CH2O)106(NH3)H3PO4 + 138 O2=106 CO2+122H2O+16HNO3+ H3PO4

Để phân hủy 1 phân tử tảo thì vi khuẩn đã lấy đi của môi trường 276 nguyên

tử ôxi[9], việc giảm nồng độ ôxi làm cho các loài cá và sinh vật thủy sinh khác không đủ ôxi Đồng thời, tảo chết đi, rơi xuống đáy, tạo thành lớp trầm tích ở đáy

hồ, lâu dần làm cho hồ nông dần đi Môi trường đáy là nơi nồng độ O2 rất thấp, các

vi khuẩn phân hủy trong điều kiện yếm khí phát triển, kết quả là sinh ra các khí như

CH4, H2S… gây mùi hôi thối, làm nước bị vẩn đục, có màu đen hoặc xám đen

Như vậy, phú dưỡng (eutrophication) là phát triển quá trình sinh học tự nhiên trong hồ, ao, sông, biển…do gia tăng chất dinh dưỡng trong điều kiện thiếu đối lưu của dòng nước thúc đẩy sự phát triển của tảo, thực vật thủy sinh và tạo ra những biến động lớn trong hệ sinh thái nước, làm chất lượng nước bị suy giảm và ô nhiễm.[25]

Bảng 1.1 Đặc điểm chung các hồ giàu và nghèo dinh dƣỡng[20]

Trang 13

năng suất thấp, chủ yếu

là chlorophyceae

Ít loại, mật độ và năng suất cao, chủ yếu là cyanbacteria

1.1.3 Nguyên nhân của hiện tượng phú dưỡng

Hiện tượng phú dưỡng thực chất do sự dư thừa dinh dưỡng so với nhu cầu tự nhiên của hệ sinh thái trong hồ, hệ quả của việc hồ thừa chất dinh dưỡng là gây ra

sự phát triển quá mức của các loài tảo, gây ra hiện tượng phú dưỡng tại các ao, hồ Điều này xảy ra khi có sự thâm nhập một lượng lớn nitơ, phốt pho từ nước thải, sự đóng kín thiếu đầu ra của thủy vực

Tảo là loài thực vật phù du, đơn bào, có thể được mô tả bằng công thức: (CH2O)106(NH3)16H3PO4 Như vậy, tảo được cấu tạo từ các nguyên tố chính: C, N,

P, O, H Công thức trên cũng cho thấy tỷ số N:P = 16:1 Giá trị này biểu thị lượng cần thiết N và P tạo nên rong tảo, từ đó có thể xác định được yếu tố nào là yếu tố hạn chế tiềm năng phát triển rong tảo Khi N:P >16 thì P trở thành yếu tố giới hạn Ngược lại, N:P <16 thì N trở thành yếu tố giới hạn[9]

Các nguyên nhân gây ra sự dư thừa dinh dưỡng trong hồ nói chung do các hoạt động của con người và các yếu tố tự nhiên

1 Nguyên nhân phú dưỡng do hoạt động của con người

Trong thực tế đa số các hồ có hiện tượng phú dưỡng là do các hoạt động của con người Sự phú dưỡng nước hồ và các sông, kênh dẫn nước thải gần các thành phố lớn đã trở thành hiện tượng phổ biến ở hầu hết các nước trên thế giới, hồ đầm thường là nơi chứa các chất thải từ các hoạt động sinh hoạt, sản xuất hay vui chơi giải trí của con người Trong các nguồn thải đó hàm lượng nitơ, phốt pho thường rất

Trang 14

cao như nước thải từ hệ thống bể phốt, cống thoát nước, nước rác, nước chảy tràn qua bề mặt chứa nhiều chất dinh dưỡng (ruộng, vườn)

Nguồn phốt pho vào hồ bao gồm:

- Nước thải sinh hoạt từ các khu dân cư, khu đô thị, khu công nghiệp Nguồn phát thải quan trọng nhất là phân, thức ăn thừa, chất tẩy rửa tổng hợp Lượng phốt pho có nguồn gốc từ phân ước tích là 0,2÷1,0 kg P/người/năm hoặc trung bình là 0,6 kg Lượng phốt pho có nguồn gốc từ chất tẩy rửa tổng hợp ước tích là 0,3kg P/người/năm[10], ngoài ra thức ăn thừa: sữa, thịt, cá, dụng cụ nấu ăn, đựng các loại khi vào nước cũng thải ra một lượng phốt pho đáng kể Nguồn thải phốt pho này phụ thuộc rất nhiều vào mức sống của người dân và tiêu chuẩn vệ sinh môi trường trong khu vực

- Nước thải từ các khu vực sản xuất công nghiệp, chế biến các sản phẩm nông nghiệp và khu vực sản xuất phân bón, chế biến mủ cao su, thuộc da,… đặc biệt là khu chế biến thực phẩm, thủy hải sản đông lạnh, giết mổ và sản xuất các loại thịt, sữa, đậu, nấm

- Các nguồn từ nông nghiệp: Hoạt động nông nghiệp là một nguồn gây phú dưỡng quan trọng cho các hồ ngoại ô Phân bón hóa học sử dụng ngày càng nhiều, nhất là phân đạm (chứa N), phân lân (chứa P) Lượng phân bón sử dụng ở Việt Nam trung bình 73,5kg/ha (trung bình của thế giới là 95,4 kg/ha), các chất dinh dưỡng theo nguồn thải vào hồ qua quá trình rửa trôi, xói mòn đất do mưa

- Nước thải các vùng chăn nuôi, xuất phát từ phân súc vật thối rữa cũng chứa một lượng đáng kể hợp chất N và P

Bảng 1.2 Thành phần chính trong phân tươi của một số loại động vật nuôi[10]

Vật nuôi Độ ẩm(%) N (%) P 2 O 5 (%) K 2 O (%)

Trang 15

do con người, còn có nhiều nguồn phổ biến khác như:

- Cũng giống như phốt pho, nguồn nitơ được xuất phát từ các quá trình sản xuất nông nghiệp, sản xuất chế biến các sản phẩm nông nghiệp, hải sản, thực phẩm, sữa,… đặc biệt là khu chế biến thủy hải sản đông lạnh Ngành chế biến sữa, hàm lượng nitơ trong nước thải là 50mg/l, còn ngành chế biến thịt hộp hàm lượng nitơ cao gấp 2,3 lần so với ngành chế biến sữa

Bảng 1.3 Nồng độ nitơ tổng trong nước thải công nghiệp[10]

Trang 16

- Nước mưa, các dòng chảy tràn bề mặt chứa một lượng lớn nitrat Nitơ dưới dạng nitrat do dễ hòa tan, bị rửa trôi ra các hồ

- Một số loài tảo lục và vi khuẩn có khả năng cố định nitơ từ N2 trong khí quyển

Như vây, với rất nhiều nguyên nhân gây cho hồ sự phú dưỡng hóa thì yếu tố chính ảnh hưởng lớn nhất đến hệ sinh thái, môi trường nước hồ là do các hoạt đông của con người Các hoạt đông này ảnh hưởng trực tiếp hay gián tiếp vào chất lượng nước hồ là cho môi trường nước ngày càng suy giảm nghiêm trong đặc biệt là các

hồ nằm trong khu dân cư, nơi có nhiều hoạt động sinh hoạt, vui chơi, giải trí

2 Phú dưỡng chịu tác động của các yếu tố tự nhiên

Hiện tượng phú dưỡng hóa có thể do tự nhiên, đó là trường hợp các ao, hồ nằm trên các tầng đất sản sinh phốt pho, do vậy sự hạn chế thậm chí ngừng hẳn các nguồn cung cấp N, P do con người cũng không thể ngăn chặn quá trình phú dưỡng

Tác động xói mòn, rửa trôi bờ được tăng cường bởi các hoạt động của con người như xây dựng các công trình, canh tác, đốt rừng làm giảm diện tích đất che phủ bởi thực vật, làm đất bị trơ ra Trong quá trình đó, một lượng lớn nitrat đã bị rửa trôi xuống ao, hồ

Ngoài ra, các hiện tượng thời tiết bất thường do tác động của con người như hiện tượng mưa axit cũng là nguồn bổ sung nitrat vào các hệ sinh thái nước ngọt Việc sử dụng các nhiên liệu hóa thạch làm sản sinh các chất khí như NO2, NO… hay việc bốc hơi khí NH3 từ phế thải sinh vật vào không khí, sẽ xảy ra một loạt các phản ứng để tạo thành axit, theo mưa rơi xuống ao, hồ

Thủy vực càng nông, lưu chuyển nước càng kém thì càng dễ gặp phải tình trạng phú dưỡng Những ao, hồ nông cạn, tù đọng, không có dòng nước dẫn vào đi

ra mà nguồn cung cấp nước chủ yếu từ nước ngầm, nước chảy tràn trên mặt còn nước đi ra do ngấm qua đất hay bốc hơi nước, có nguy cơ lớn dẫn đến hiện tượng phú dưỡng do sự tích lũy dinh dưỡng mà không phát tán được ra ngoài bằng con đường khác

Trang 17

1.1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phú dưỡng của các hồ

1 Độ sâu của hồ

Hồ càng sâu thì các chất dinh dưỡng sẽ bị lắng xuống tầng đáy, cách xa phạm vi sinh sống ở tầng mặt do vậy hạn chế được hiện tượng phú dưỡng Nếu hồ nông, loài thực vật có rễ ở đáy bắt đầu phát triển làm tăng quá trình tích tụ các chất rắn thúc đẩy sự phát sinh của tảo và thực vật

2 Khả năng lưu chuyển nước

Nước lưu chuyển càng nhanh thì sẽ kéo các chất dinh dưỡng ra khỏi hệ sinh thái, khiến cho các loài tảo không đủ thời gian để sử dụng các chất dinh dưỡng này Những ao, hồ tụ đọng mà không có dòng nước dẫn vào đi ra, mà nguồn cung cấp nước chủ yếu từ nước ngầm, nước chảy tràn trên mặt còn nước đi ra do ngấm qua đất hay bốc hơi nước do đó có nguy cơ lớn dẫn đến hiện tượng phú dưỡng

3 Điều kiện khí hậu

Khi có các yếu tố về ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm thích hợp thì sẽ đẩy nhanh quá trình phát triển của tảo và thực vật Chính vì lẽ đó, hiện tượng phú dưỡng thường gặp vào mùa đông hơn mùa hè vì mùa đông có nhiệt độ thấp, khả năng bốc hơi nước kém đi nên lượng nitrat di chuyển vào không khí ít

Đối với mỗi hồ có một đặc điểm vị trí, điều kiện khí hậu khác nhau nên việc ảnh hưởng của các điều kiện tự nhiên đến sự phú dưỡng của hồ cũng rất khác nhau Khả năng lưu chuyển nước của hồ ảnh hưởng lớn đến nồng độ các chất ô nhiễm trong hồ ở môi trường tự nhiên không có tác động của con người Do đó, việc lưu thông, tạo dòng chảy tự nhiên của các hồ là rất quan trọng, con người không nên lấp hay thay đổi dòng chảy vào hồ để phục vụ các mục đích khác

1.1.5 Tác động của hiện tượng phú dưỡng đến con người và hệ sinh thái

Trang 18

- Tác động tiêu cực

Tác động đến hệ sinh thái: Sự phú dưỡng làm cho hệ sinh thái nước hồ bị

biến đổi Do nồng độ dinh dưỡng cao, quần xã tảo phát triển quá mức Váng tảo hình thành trên bề mặt hạn chế ánh sáng chiếu vào thủy vực, ngăn cản oxi không khí hòa tan vào nước Tảo chết, lắng xuống đáy, sự phân hủy tảo tiêu tốn oxi trong nước Môi trường đáy là nơi nồng độ O2 rất thấp, các vi khuẩn phân hủy trong điều kiện yếm khí sinh ra các khí như H2S, CH4, CO2….gây mùi hôi thối, làm nước bị vẩn đục, có màu đen hoặc xám đen Quá trình này có thể khiến cho các động vật thủy sinh bị chết Bên cạnh đó, hiện tượng phú dưỡng xuất hiện kéo theo việc giảm

đa dạng sinh học, phát triển về số lượng một số loài và có những loài bị mất đi

Giảm giá trị sử dụng của thủy vực: Nước bị phú dưỡng có hàm lượng DO và

giá trị pH không ổn định, sự có mặt của nhiều tảo, sự thay đổi về màu nước và mùi

vị là những yếu tố khiến cho giá trị sử dụng nước của thủy vực phú dưỡng đến các hoạt động nông nghiệp, công nghiệp cũng như vui chơi giải trí đều bị giảm sút

Ảnh hưởng đến sức khỏe con người: Nước trong thủy vực phú dưỡng chứa

nồng độ nitơ vô cơ cao tiềm ẩn mối nguy hại cho sức khỏe Đặc biệt đối với trẻ em nếu sử dụng thường xuyên nước có nồng độ nitơ vô cơ cao trên 100 mg/l có thể làm giảm khả năng vận chuyên oxi trong máu, mắc chứng bệnh Methaemoglobinaemid với tỉ lệ tử vong 60-80% Bên cạnh đó, vấn đề nguy hiểm từ nước phú dưỡng là sự

có mặt của tảo độc, các chất sinh ra từ tảo độc gây nguy hại đến sức khỏe con người

và động vật có xương sống Cụ thể là độc hại với tế bào, chất độc thần kinh, ức chế

hình thành proteinphotphatases

Làm bồi lắng lòng hồ: Các lớp tảo và thực vật trong nước khi chết sẽ làm tăng sự lắng đọng dưới đáy hồ làm giảm độ sâu của hồ

Làm xấu cảnh quan đô thị: Sự phú dưỡng nước hồ đô thị và các dòng sông,

kênh dẫn nước thải gần các thành phố lớn đã trở thành hiện tượng phổ biến và là vấn đề bức xúc ở hầu hết các nước trên thế giới Phú dưỡng thủy vực tác động tiêu cực tới hoạt động văn hoá của dân cư đô thị, làm xấu cảnh quan đô thị, làm biến đổi

hệ sinh thái nước hồ, tăng thêm mức độ ô nhiễm không khí của đô thị

Trang 19

Sự phú dưỡng của hồ nước ít nhiều gây ra những tác động khác nhau đến môi trường và con người, một số hồ trong tự nhiên phú dưỡng tạo nên tác động tích cực tạo cho hồ nguồn thức ăn phù du phong phú Trên thế giới có một số hồ phú dưỡng có xuất hiện một số tảo có màu sắc đặc trưng, tạo nét đặc thù riêng biệt thu hút nhiều du khác cho địa phương Bên cạnh một số tác động tích cực thì sự phú dưỡng của hồ chủ yếu gây tác động tiêu cực nhiều hơn và làm ảnh hưởng lớn đến chất lượng nước cũng như hệ sinh thái khu vực hồ, với những hồ phú dưỡng có vị trí nằm gần khu dân cư tác động tiêu cực nhất là làm xấu cảnh quan môi trường của

đô thị

1.2 Phân loại phú dƣỡng và chỉ số đánh giá mức độ phú dƣỡng

1.2.1 Phân loại phú dưỡng

Hồ và hồ chứa có thể xếp loại theo mức độ phú dưỡng thành 5 loại: Cực nghèo dinh dưỡng, nghèo dinh dưỡng, trung dưỡng, phú dưỡng và siêu phú dưỡng

Sự phân loại này có được từ sự nghiên cứu và kiểm nghiệm nhiều về phú dưỡng ở các nước trong tổ chức hợp tác và phát triển kinh tế (Organization for Economic Cooperation and Development (OECD)) trong những năm 1970 và đầu những năm

1980

Tiêu chí phân loại phú dưỡng của phương pháp dựa theo các thông số chất lượng nước đặc trưng cho hiện tượng phú dưỡng như hàm lượng tổng phốt pho, Chlorophyll-a và độ trong của nước được đo bằng đĩa sechi (SD)

Bảng 1.4 Phân loại mức độ phú dƣỡng theo OECD[19]

Trang 20

Do điều kiện còn hạn chế về số liệu và thiết bị nên luận văn thực hiện phân loại mức độ phú dưỡng theo thông số chất lượng nước là TP (µg/l) và Ch-a (µg/l)

Công thức tính toán xây dựng:

)(TP TSI Ch a TSI SD

Mức độ phú dưỡng của thủy vực theo chỉ số TSI được phân loại theo bảng 1.5 dưới đây

Bảng 1.5 Phân loại mức độ phú dƣỡng theo TSI[17]

Trang 21

0 – 40 Oligotrophic: nghèo dinh dưỡng

40 – 50 Mesotrophic: trung dưỡng

50 – 70 Eutrophic: phú dưỡng

>70 Hypereutrophic: siêu phú dưỡng TRIX được nghiên cứu phát triển bởi Vollenweider cùng cộng sự và đã được công bố năm 1998 TRIX được đánh giá mức độ phú dưỡng thông qua 4 thông số là: hàm lượng Chlorophyll – a, hàm lượng tổng phốt pho, hàm lượng tổng nitơ và phần trăm chênh lệch giữa hàm lượng DO đo được và hàm lượng DO bão hòa ở

nhiệt độ xác định

Công thức tính toán xây dựng :

Trong đó: Ch-a là hàm lượng chlorophyll-a trong nước (µg/l)

TP là hàm lượng photpho tổng trong nước (µg/l)

TN là hàm lượng nitơ tổng trong nước (µg/l)

aD% là độ lệch giữa DO đo được và DObh ở nhiệt độ đo (%)

Mức độ phú dưỡng của thủy vực theo TRIX được chia theo thang điểm

từ 1 đến 8 điểm càng thấp thì mức độ phú dưỡng càng thấp và ngược lại bảng 1.6

Bảng 1.6 Phân loại mức độ phú dƣỡng theo TRIX[21]

0 – 4 Oligotrophic: nghèo dinh dưỡng (O)

4 – 6 Mesotrophic: trung dưỡng (M)

6 – 8 Eutrophic: phú dưỡng (E)

>8 Hypereutrophic: siêu phú dưỡng (H) Trong các chỉ số đánh giá sự phú dưỡng của các hồ, luận văn áp dụng đánh giá phú dưỡng của các hồ nghiên cứu theo: phương pháp TRIX, so sánh các thông

2 , 1

5 , 1 )

%

TRIX

Trang 22

số đánh giá của hai phương pháp TSI (TP, Ch-a, SD) và TRIX (Ch-a, TP, TN, aD%) thì phương pháp TRIX có các thông số đánh giá đầy đủ cả về nitơ, phốt pho

và nồng độ oxy hòa tan trong nước Ngoài ra do điều kiện luận văn hạn chế về số liệu độ trong của nước nên phương pháp TRIX phù hợp hơn TSI

1.3 Tổng quan về chất lượng nước và sự phú dưỡng tại các hồ ở Hà Nội

Thành phố Hà Nội có nhiều đầm hồ, dấu vết còn lại của các dòng sông cổ Trong khu vực nội thành có thể kể tới những hồ nổi tiếng như hồ Hoàn Kiếm, hồ Tây, hồ Đống Đa, Trúc Bạch, Thiền Quang, Thủ Lệ, hồ Bảy Mẫu Ngoài ra, còn nhiều đầm hồ lớn nằm trên địa phận giáp danh Hà Nội như Kim Liên, Linh Đàm, Ngải Sơn, Đồng Mô, Suối Hai, Mèo Gù, Xuân Khanh, Tuy Lai, Quan Sơn,

Hiện nay, theo thống kê các quận nội thành Hà Nội có khoảng hơn 110 hồ lớn nhỏ bao gồm cả các hồ ngoại thành với tổng diện tích nước mặt khoảng 2.180

ha Trong nội thành có khoảng 24 hồ lớn với diện tích khoảng 642 ha, chiếm trên 10% diện tích đất nội thành của thành phố Hà Nội, như Hồ Tây, Bảy Mẫu, Trúc Bạch, Hoàn Kiếm, Thanh Nhàn, Định Công, Đống Đa, Ngoài ra, còn nhiều hồ đầm lớn nhỏ phân bố khắp các quận, huyện của thành phố

Bảng 1.7 Biến động diện tích hồ qua các năm[9]

Số thứ tự Tên hồ Diện tích năm

Trang 23

Vai trò của các hồ trong thành phố Hà Nội rất quan trọng, nhiều hồ có vai trò

là hệ thống thoát nước mặt của đô thị Hà Nội và góp phần cải thiện môi trường hệ sinh thái, điều hòa khí hậu của khu vực Khu vực điều hòa khí hậu nhỏ hoặc lớn tùy theo diện tích hồ, ngoài ra hồ còn có vai trò rất quan trọng tạo không gian, cảnh quan mặt thoáng, nơi gắn liền với các di tích, đền chùa, các hoạt động sinh hoạt của người dân

Trang 24

Hồ nội thành có nhiều vai trò quan trọng như:

- Vai trò điều tiết dòng chảy và thoát lũ: Các hồ có chức năng tích nước và

thoát nước mưa nên hồ có thể làm giảm lụt trong đô thị giúp hạn chế ảnh hưởng lũ lụt Hồ có chức năng tiêu thoát nước điển hình là Hồ Tây, với diện tích hơn 500 ha

và thể tích chứa 10,4 triệu m3

được xem là hồ lớn nhất Hà Nội, cụm hồ Yên Sở cũng là hồ lớn với trức năng xử lý nước và thoát nước cho thành phố Với chức năng này các hồ Hà Nội đã góp phần cải tạo môi trường nước hồ cũng như giảm bớt nguyên nhân gây hiện tượng phú dưỡng của hồ

- Hồ cũng là nguồn tài nguyên nước mặt: Bởi vì về mùa khô hạn hán thì hồ

sẽ trở thành nơi cung cấp nguồn nước hữu hiệu cho các mục đích tưới tiêu Mặt hồ

có diện tích lớn sẽ cung cấp một lượng ẩn lớn cho khu vực giảm bớt tiết trời hanh khô

- Vai trò điều hòa khí hậu: Hồ Hà Nội còn góp phần cải thiện khí hậu một

khu vực nhỏ hoặc lớn của thành phố tùy theo diện tích của hồ Vào mùa nóng, mặt thoáng mang hơi nước mát mẻ của hồ sẽ giúp cho gió mát thổi vào phố phường vào mùa lạnh, hơi ấm từ hồ giúp cho khí hậu quanh hồ được ấm hơn Xung quanh hồ thường có lớp phủ thực vật, lớp thực vật này có nhiều chức năng như giúp cho lượng ôxy trong khí quyển được đầy đủ, giống như lá phổi xanh của khu dân cư quanh hồ, giúp chống xói mòn của dòng chảy trên bề mặt đất, phần đất phủ thực vật quanh hồ giúp nước mưa thẩm thấu nhanh hơn, giảm ngập lụt

-Vai trò đồng hóa các chất ô nhiễm: Với quá trình sinh học tự nhiên trong hồ

như quá trình chuyển hóa, phân hủy các chất bẩn hữu cơ nhờ các thủy sinh vật, vi sinh vật Ở mức độ nhất định, ít nhiều làm giảm một lượng các chất ô nhiễm trong

nước hồ

-Vai trò bảo tồn đa dạng sinh học: Hồ là hệ sinh thái tự nhiên có tài nguyên

đa dạng sinh học có giá trị cao, là nơi lưu giữ nguồn gen của nhiều loài động vật, thực vật quý hiếm như: Rùa hồ Gươm loài rùa mai mềm nước ngọt lớn và hiếm cấp

quốc tế, các loài cá nước ngọt, các thủy thực vật đặc trưng của Bắc Bộ

Trang 25

-Vai trò tạo lập cảnh quan văn hoá: Sự kết hợp hài hoà của mặt nước và cây

xanh ở Hà Nội tạo nên tiềm năng khai thác, sử dụng lớn của hệ thống hồ Hầu hết các hồ đều nằm trong các công viên hoặc vườn hoa trong thành phố Công viên kết hợp với mặt nước hồ mang lại vẻ đẹp và sự hài hoà, tạo ra các khu vực vui chơi, giải trí cho người dân

Như vây, hồ nội thành Hà Nội có nhiều vai trò quan trong với môi trường và đời sống dân sinh Vai trò được đánh giá quan trong hơn cả là hồ được coi là lá phổi xanh, nơi điều hòa khí hậu của khu vực, đây là vai trò rất quan trong với thành phố

Hà Nội hiện nay

1.3.2 Hiện trạng môi trường nước hồ Hà Nội

Hiện nay, các hồ Hà Nội đã được nhà nước quan tâm, có nhiều hồ được xây dựng hệ thống xử lý, lấp cống thoát nước thải vào hồ, nạo vét, cải tạo hành lang bờ

hồ và trồng các khóm hoa, cây xanh quanh hồ Nhưng số những hồ chưa được cải tạo, xử lý vẫn còn nhiều nên nhiều hồ hiện nay bị ô nhiễm nặng, gần như những hồ này ít nhiều phải tiếp nhận và tự xử lý nước thải chảy tràn, sinh hoạt, cơ sở sản xuất,

y tế, trường học Theo Báo cáo của trung tâm Nghiên cứu Môi trường và Cộng đồng Hà Nội kết quả khảo sát một số hồ năm 2010 cho thấy: Hà Nội còn nhiều hồ chưa được cải tạo chiếm 26%, số hồ được cải tạo một phần chiếm 8% Còn lại là được cải tạo toàn bộ[12]

Chất lượng nước trên các hồ nội thành Hà Nội ngày một suy giảm, phần lớn các hồ đều bị ô nhiễm hữu cơ và có biểu hiện phú dưỡng ngày càng rõ rệt Đặc trưng ô nhiễm các hồ Hà Nội như sau[7,8]

- pH: theo số liệu của Trung tâm Quan trắc và phân tích TNMT, Sở tài nguyên và Môi trường Hà Nội, quan trắc chất lượng các hồ trên địa bàn Hà Nội (2014) có giá trị pH 6,3÷7,8 hầu hết các giá trị đều >7 Đặc biệt giá trị pH tại các hồ

Ao Đình Ngọc Hà, hồ Hào Nam, Hai Bà Trưng, Bảy mẫu, Ba Mẫu, Thủ lệ, Hoàn Kiếm, Văn Quán có giá trị pH >7,5 hồ Định Công có giá trị thấp nhất

- Ô nhiễm hữu cơ: Theo thống kê trương chình quan trắc chất lượng các hồ

trên địa bàn Hà Nội (2014) của Sở TNMT thì các hồ thuộc nôi thành hầu như luôn

Trang 26

trong tình trạng ô nhiễm và có nguy cơ tái ô nhiễm đối với các hồ đã được cải tạo Kết quả cho thấy phần lớn các hồ đều bị ô nhiễm chất hữu cơ Khoảng 50% hồ đang

bị ô nhiễm hữu cơ có giá trị BOD5 vượt quá tiêu chuẩn cho phép (BOD5 >15mg/l), khoảng 67,7% có giá trị CODvượt quá tiêu chuẩn cho phép (COD>30mg/l), trong

đó có Ao Đình Ngọc Hà, hồ Dài, hồ Văn Quán bị ô nhiễm rất nặng (COD từ 80÷144mg/l) Điều này cho thấy ô nhiễm hữu cơ trên các hồ Hà Nội đang ở mức độ rất nghiêm trọng

- Ô nhiễm dinh dưỡng: Theo số liệu của Sở Tài nguyên và Môi trường Hà

Nội hàm lượng các chất dinh dưỡng nitơ, phốt pho trong các hồ đều ở mức rất cao, nguy cơ tạo ra hiện tượng phú dưỡng là rất lớn Chlorophyll – a là thông số được sử dụng để ước tính hàm lượng tảo, theo thống kê có trên 50% số hồ được khảo sát có biểu hiện sự phát triển của tảo

- Ngoài ra các hồ còn có dấu hiệu của ô nhiễm vi sinh (hàm lượng coliform vượt quá quy chuẩn cho phép nhiều lần) và ô nhiễm các chất có độc tính cao (phenol, kim loại nặng)

Hiện nay, hồ nội thành Hà Nội phần lớn ở trạng thái phú dưỡng, nhiều hồ bị phú dưỡng hóa đột biến và tái nhiễm bẩn hữu cơ chiếm tỷ lệ khoảng 60% trên tổng

Trang 27

77%

9%

14%

XấuTrung bìnhRất xấu

Hình 1.1 Chất lượng nước các hồ Hà Nội theo chỉ số chất lượng nước WQI[14]

Cũng theo “nghiên cứu hiện trạng phú dưỡng trên các hồ của thành phố Hà Nội”[15] năm 2013 trên 13 hồ nghiên cứu của thành phố cho thấy tỷ lệ chất lượng các hồ có nước ở mức ô nhiễm và cực ô nhiễm rất cao Trong 13 hồ nghiên cứu theo phương pháp WQI thì có đến 77% số hồ có nước ở mức ô nhiễm, còn lại 23% số hồ

ở mức trung bình

Nhìn chung chất lượng nước tại các hồ nội thành Hà Nội theo thời gian từ năm 2010 đến 2013 đã có sự thay đổi rõ rệt với mức độ ô nhiễm ngày một nhiều và nồng độ ô nhiễm càng cao (trừ một số hồ vừa được cải tạo)

1.3.3 Nguyên nhân gây ô nhiễm ở các hồ Hà Nội

Trong những năm gần đây, mọi người đều nhận thấy được sự ô nhiễm của các hồ ngày một nghiêm trọng Bằng giác quan thông thường, ai cũng nhận thấy nhiều hồ Hà Nội bị phú dưỡng ở mọi cấp độ Nguyên nhân chính gây nên sự phú dưỡng của các hồ trong thành phố chủ yếu từ:

- Từ nước thải sinh hoạt: Nước xám và nước đen từ các khu dân cư, đô thị, từ

các cơ quan, trường học, bệnh viện có thành phần thường chứa hàm lượng chất dinh dưỡng cao (N, P) Việc nước thải sinh hoạt của thành phố Hà Nội lớn và thành phần có chứa nhiều các loại bột giặt và các chất tẩy rửa (chứa N, P) này nếu theo dòng thải chảy xuống hồ thì là nguyên nhân gây phú dưỡng cho hồ

Trang 28

Theo số liệu nghiên cứu mới nhất từ Sở Tài nguyên và Môi trường Hà Nội, lượng nước thải của thành phố đang ngày càng tăng cả về lưu lượng và nồng độ các chất ô nhiễm Hầu hết lượng nước thải chưa được xử lý đều đổ thẳng ra sông, hồ và lưu lượng đến năm 2015 là 600.000m3

/ngày

Qua số liệu quan trắc, môi trường nước ở 4 sông và một số hồ ở Hà Nội đã bị

ô nhiễm tới mức báo động, nhất là ô nhiễm các chất hữu cơ, nước sông đã bốc mùi hôi thối gây ô nhiễm không khí xung quanh một cách trầm trọng Ô nhiễm các sông thoát nước còn gây hậu quả đến ô nhiễm sông Nhuệ, sông Đáy, ảnh hưởng đến các tỉnh hạ lưu

Hàm lượng amoni trong nước các hồ dao động thấp nhất là 0,58mg/l và cao nhất là 51,5mg/l, trong khi tiêu chuẩn cho phép đối với nguồn nước loại B là 1mg/l; hàm lượng BOD dao động trong khoảng 13mg/l- 68mg/l, trong khi tiêu chuẩn cho phép là 25mg/l; hàm lượng các chất ô nhiễm trung bình trong 4 con sông còn cao hơn nữa Điều đáng quan tâm là các mẫu nước sông được quan trắc trong năm 2004

có nồng độ BOD, COD cao hơn từ 7- 10 lần so với nồng độ của các mẫu được quan trắc trong năm 1994

Theo đánh giá của Sở TNMTNĐ, cùng với ô nhiễm nguồn nước mặt, chất thải rắn phát sinh ngày càng lớn, tính độc hại ngày càng tăng, công tác quản lý chất thải rắn chưa đáp ứng yêu cầu Tổng lượng chất thải rắn phát sinh của Hà Nội khoảng 1.500 - 1.600 tấn/ngày

Bảng 1.8 Thành phần nước thải khu dân cư[26]

Trang 29

Như vậy, với một lượng nước thải khổng lồ của thành phố Hà Nội chưa qua

xử lý và hệ thống cống thoát nước của thành phố còn chưa đủ điều kiện tách riêng với nước mặt đổ vào các hồ đã tác động lớn đến sự phú dưỡng của hồ

Bên cạnh tác động trực tiếp của nước thải còn có nhiều nguyên nhân khác dẫn đến sự phú dưỡng của các hồ nội thành như:

1 Sự gia tăng dân số quá nhanh dẫn đến nhu cầu tiêu thụ và xả thải cao trong khi việc thu gom và xử lý chất thải của thành phố còn kém

Sau đợt mở rộng địa giới gần đây nhất vào tháng 8 năm 2008, thành phố Hà Nội có 6,233 triệu dân và nằm trong 17 thủ đô có diện tích lớn nhất thế giới Theo kết quả cuộc điều tra dân số ngày 1 tháng 4 năm 2009, dân số Hà Nội là 6.451.909 người, dân số trung bình năm 2010 là 6.561.900 người, tốc độ tăng dân số bình quân năm là 2,11% (bao gồm cả tăng do di dân)

Mật độ dân số chung toàn thành phố là 1.926 người/km2, (cao hơn 7,4 lần mật độ dân số cả nước 256 người/km2) và phân bố không đều giữa các quận, huyện, thị xã Nơi có mật độ dân số cao nhất là quận Đống Đa 36.550 người/km2, quận Hai

Bà Trưng 29.368 người/km2; nơi có mật độ dân số thấp nhất là huyện Ba Vì 576 người/km2

Với số dân tăng nhanh của thành phố Hà Nội và tập trung nhiều ở các quận nội thành đã kéo theo nhiều hệ lụy không tốt với môi trường nói chung và với chất lượng nước tại các hồ nói riêng

2 Hệ thống hồ nằm trong khu vực nội thành nên rất nhiều xe cộ đi lại tấp nập

sẽ thải ra bụi, các oxit nitơ và lưu huỳnh sẽ hòa tan vào không khí ẩm và xâm nhập vào

hệ sinh thái tĩnh qua nước mưa làm cho hồ ao bị axit hóa Khi hồ ao bị axit hóa sẽ làm

Trang 30

ảnh hưởng đến chu kỳ sống, quá trình sinh trưởng của cá, làm chết các thực vật thủy sinh trong hồ và gây sự phú dưỡng cho hồ

3 Sự đóng kín và thiếu đầu ra của môi trường hồ cũng là nguyên nhân gây phú dưỡng cho hồ Hà Nội nhất là các hồ trong khu dân cư đông đúc

Hà Nội có nhiều ao hồ nhưng hiên nay phần lớn các hồ đều nằm độc lập và không có sự lưu thông dòng chảy với thủy vực nước ngoài hồ Nguồn nước cung cấp cho hồ chủ yếu từ nước mưa chảy tràn từ hệ thống cống thoát nước của thành phố và nước ngầm thấm qua tầng đáy Điều này ảnh hưởng nhiều đến nồng độ các chất ô nhiễm có trong hồ, các chất ô nhiễm này không có khả năng di chuyển ra ngoài hồ theo dòng chảy mà tù đọng lại hồ làm cho hồ dễ bị phú dưỡng hơn các hồ được lưu thông nước thường xuyên

4 Nguyên nhân do dinh dưỡng nội tại trong hồ, đây là sản phẩm của quá trình quang hợp, trao đổi chất và năng lượng trong chu trình sống của các loài sinh vật thủy sinh trong hồ

5 Nguyên nhân do hoạt động quản lý của các cơ quan, nhận thức của nhiều cấp chính quyền, cơ quan quản lý, tổ chức và cá nhân có trách nhiệm về nhiệm vụ bảo vệ môi trường nước chưa sâu sắc và đầy đủ

6 Một trong những nguyên nhân quan trọng là do ý thức cộng đồng của một

số bộ phân người dân xung quanh hồ Bên cạch những người có ý thức tốt về môi trường như không vứt chất thải xuống hồ, nhặt rác, vớt cá chết một số thanh niên trẻ thiếu ý thức và lười biếng đã xả rác, ném phế thải xuống hồ tuy hành động nay khống lớn nhưng nhiều lần, nhiều người đã làm cho hồ ngày càng bị phú dưỡng

Như vậy, hồ Hà Nội có nhiều nguyên nhân dẫn đến tình trạng phú dưỡng như hiện nay nhưng nguyên nhân quan trọng hơn đó là do lượng nước thải chảy vào hồ nhiều, nồng độ chất ô nhiễm trong nước thải cao chứa nhiều chất dinh dưỡng, chất tẩy rửa do chưa qua xử lý và do sự thiếu ý thức của một số cộng đồng người dân đã làm cho hồ nội thành ngày càng ô nhiễm nặng hơn

Trang 31

Chương 2: DIỄN BIẾN PHÚ DƯỠNG CÁC HỒ HÀ NỘI

2.1 Đặc điểm chất lượng nước tại các hồ nghiên cứu

2.1.1 Giới thiệu về các hồ nghiên cứu

1 Hồ Tây

Hồ Tây là hồ lớn nhất của thành phố Hà Nội, hồ có vị trí nằm ở phía Tây Bắc nội thành Hà Nội với đường vòng quanh Hồ Tây dài gần 20km Hồ Tây có nhiều tên gọi ở các thời kỳ lịch sử khác nhau, như là hồ Mù Sương (Dâm Đàm), hồ Trâu Vàng (Kim Ngưu hồ), đầm Xác Cáo, …

Hồ Tây với diện tích mặt nước khoảng 526 ha, chu vi 18767 m với dung tích chứa nước trên 10 triệu m3

và thay đổi theo mùa Hồ có chiều dài gần 3 km, rộng trung bình 2 km Hồ Tây là một hồ tương đối nông, vào mùa cạn chỗ sâu nhất khoảng 2 ÷ 2,3m vào mùa mưa chỗ sâu nhất khoảng 2,5 ÷ 3m Độ sâu trung bình của hồ về mùa mưa thường cao hơn mùa khô Xung quanh hồ có khoảng 12 cống chính đổ nước thải vào hồ

Về mặt môi trường Hồ Tây có nhiều giá trị đặc biệt, như là:

- Là “lá phổi” thiên tạo của Hà Nội, có khả năng hấp thụ một lượng lớn bụi

và khí CO2, tạo môi trường không khí trong sạch, mùa hè nước bốc hơi hấp thụ nhiệt tạo ra bầu không khí mát mẻ, mùa đông giữ nhiệt làm giảm phần nào giá lạnh;

- Là nơi tạo nguồn nước mặt, duy trì sự sống của dòng sông Tô Lịch;

- Là nơi tích chứa nước mưa, đóng góp làm giảm úng ngập nội thành;

- Là nơi đóng góp tạo nguồn nước ngầm rất quý giá của Hà Nội;

- Là nơi có hệ thủy sinh thái đặc thù của các hồ vùng đồng bằng Bắc Bộ Hiện nay, hồ được kè bờ và có hành lang bảo vệ, tuy nhiên một số đoạn đã bị xuống cấp, có dấu hiệu hư hỏng và bị bao phủ bới các loại cây cỏ

2 Hồ Linh Đàm

Hồ Linh Đàm với tổng diện tích khoảng hơn 70 ha, chiều dài khoảng 3200m, rộng 225m, hồ có độ sâu trung bình khoảng 2÷5m Hồ thuộc quận Hoàng Mai, phường Hoàng Liệt, Hà Nội

Trang 32

Hồ có chức năng tiêu thoát nước cho khu bán đảo Linh Đàm, là hồ điều hòa khí hậu tạo cảnh quan môi trường xanh cho cả khu vực

Đặc điểm vị trí: hồ giáp với 3 khu vực, phía Đông giáp với đường Giải Phóng, phía Nam giáp với Khu đô thị bán đảo Linh Đàm, phía Bắc-Tây giáp với đường Nguyễn Hữu Thọ kéo dài

Hiện trạng xung quanh hồ, có đoạn vẫn chưa được kè, đoạn được kè thì không còn hiện tượng đổ rác thải nhưng vẫn còn gách, đá ngổn ngang do đang thi công cải tạo hồ, phía giáp khu dân cư có cống xả vào hồ

3 Hồ Đống Đa

Hồ Đống Đa có tên gọi khác là hồ Hoàng Cầu, một trong những hồ lớn nhất thuộc địa bàn quận Đống Đa, hồ có diện tích mặt nước rộng trên 13 ha Đây là khu vực có không gian thoáng đãng và cảnh quan thiên nhiên đẹp, được người dân xem

là chốn thư giãn tập dưỡng sinh, thể dục vào sáng và chiều

Hiện hồ đang bị ô nhiễm, khu vực góc hồ địa bàn giáp ranh giữa phường Trung Liệt (quận Đống Đa) và phường Thành Công (quận Ba Đình) thường xuyên

bị ứ đọng nước bẩn, nhớp nháp bùn đất Đoạn đường quanh hồ (từ ngã ba gần giáp phố Võ Văn Dũng – Hoàng Cầu đến khu vực trước cổng Quán Đảo) từ lâu đã trở thành chợ cóc vào các buổi sáng với đủ thứ hàng nông sản thực phẩm, tươi sống,

không còn lối cho người và phương tiện đi lại

4 Hồ Văn Chương

Hồ Văn Chương có diện tích rộng khoảng 1,28 ha, chiều dài 160 m, chiều rộng 80 m, độ sâu mặt nước cao nhất khoảng 3,5m, chỗ nông nhất 1,5m Hồ nằm trên địa bàn của 3 phường: Văn Chương, Thổ Quan và Hàng Bột thuộc quận Đống

Đa

Năm 2006, dự án cải tạo hồ Văn Chương đã được cải tạo, quy hoạch là nơi điều hòa khí hậu, chứa nước mưa và nước thải sinh hoạt, tạo cảnh quan sinh thái cho khu dân cư xung quanh

Quanh hồ đã được kè bờ toàn bộ, có hàng rào sắt cao khoảng 0,7 m, xung quanh hồ nhiều cây xanh, quán cafe, hoạt động sinh hoạt ở đây khá sầm uất nên đã

Trang 33

thải ra xung quanh hồ khá nhiều rác Nước hồ màu xanh rêu đậm, thấy nhiều tăm

cá, ven hồ nhiều ốc, mặt hồ có bèo và bè thủy trúc

Hiện nay, quanh hồ có nhiều cống xả với hình dạng tròn có đường kinh khoảng 50cm gần sát mặt nước hồ

2.1.2 Diễn biến chất lượng nước tại các hồ

Để đánh giá diễn biến chất lượng nước một số hồ nội thành Hà Nội, luận văn

đã thực hiện lấy mẫu, phân tích chất lượng nước tại 04 hồ thuộc các quận Tây Hồ, Đống Đa, Hoàng Mai vào tháng 12/2014

Đặc tính ô nhiễm trên các hồ sẽ được so sánh, đánh giá thông qua kết quả đo đạc phân tích các chỉ tiêu về chất lượng nước và số liệu tổng hợp của các năm trước theo QCVN 08: 2008/BTNMT loại B1, nước dùng cho mục đích tưới tiêu thủy lợi hoặc các mục đích sử dụng khác có yêu cầu chất lượng tương đương

a Diễn biến chất lượng nước tại hồ Tây

Diễn biến chất lượng nước của hồ Tây qua các năm gần đây được tổng hợp

và so sánh với QCVN 08: 2008/BTNMT loại B1 trong bảng 2.2

Bảng 2.2 Chất lượng nước hồ Tây những năm gần đây

Thông số Đơn vị Năm

2010[1]

Năm 2011[1]

Năm 2012[1]

Năm 2013[1]

Năm

2014

QCVN 08: 2008/BTN MT[4]

Trang 34

[1]Báo cáo số liệu quam trắc năm 2010 đến 2013, Trạm Quan trắc Môi trường tại

Hồ Tây, Viện kỹ thuật Môi trường

Chú thích: - Số liệu ở bảng năm 2010-2013 lấy từ nguồn[1] và là chỉ số trung bình

của 4 đợt quan trắc trong 1 năm, các đợt đo cách nhau 3 tháng, vị trí đo gần bờ cạnh đường Thanh Niên, gần đền Trấn Quốc

- Số liệu năm 2014 được lấy mẫu và phân tích vào tháng 12 tại vị trí lấy mẫu gần đường Thụy Khuê

Qua số liệu đo đạc năm 2014 và những năm gần đây có thể nhận xét thấy chất lượng nước hồ Tây bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ và các chất dinh dưỡng, đặc biệt là nồng độ các chất COD các năm 2010, 2011, 2012 và 2014, NH4+

ở hết các năm và PO43-

từ 2010 đến 2013 cao hơn so với tiêu chuẩn so sanh QCVN 08: 2008/BTNMT cột B1

b Diễn biến chất lượng nước tại hồ Văn Chương

Bảng 2.3 Chất lượng nước hồ Văn Chương những năm gần đây

STT Thông số Đơn vị Năm

2012[16]

Năm 2013[15]

Năm

2014

QCVN 08: 2008/BTNMT[4]

Trang 35

Từ bảng tổng hợp số liệu 2.3 cho thấy, chất lượng nước của hồ Văn Chương

bị ô nhiễm hữu cơ và các chất dinh dưỡng thể hiện ở các thông số DO năm 2012 và

2014, COD của cả 3 năm, BOD5 năm 2012-2013 và NH4_N năm 2013 và 2014 vượt quá QCVN 08: 2008/BTNMT cột B1

c Diễn biến chất lượng nước tại hồ Linh Đàm

Bảng 2.4 Chất lượng nước hồ Linh Đàm những năm gần đây

STT Thông số Đơn vị Năm

2008[5]

Năm 2009[5]

Năm 2012[16]

Năm

2014

QCVN 08: 2008/BTNMT [4]

Trang 36

Qua số liệu khảo sát và tổng hợp chất lượng nước hồ Linh Đàm có ô nhiễm

về BOD5 các năm 2008 và 2012, NH4+ các năm 2008, 2009 và 2014, đến những năm gần đây 2012, 2014 nồng độ (DO, COD) đã tăng quá mức quy định của QCVN 08: 2008/BTNMT cột B1

d Diễn biến chất lượng nước tại hồ Đống Đa

Bảng 2.5 Chất lượng nước hồ Đống Đa những năm gần đây

STT Chỉ tiêu Đơn vị Năm

2009[6]

Năm 2013[15]

Năm

2014

QCVN 08: 2008/BTNMT [4]

Trang 37

- Số liệu năm 2014 được lấy mẫu và phân tích vào tháng 12 tại vị trí lấy mẫu

Trang 38

Hình 2.1 Diễn biến nồng độ DO của nước hồ nghiên cứu qua các năm

Từ biểu đồ thể hiện giá trị DO của các hồ qua các năm so với QCVN 08: 2008/BTNMT loại B1 cho thấy: hàm lượng DO dao động từ 2÷10,39 mg/l, năm

2012 hồ Văn Chương, Linh Đàm có hàm lượng DO = 2÷2,65 mg/l thấp hơn quy định 2 lần Điều này cho thấy hàm lượng oxy hòa tan trong nước hồ giảm mạnh năm 2012 (tại Linh Đàm, Văn Chương), ảnh hưởng đến sự hô hấp, quang hợp, sự phát triển của các vi sinh vật và quá trình phân hủy các chất hữu cơ, giảm khả năng

tự làm sạch của hồ Năm 2014 hồ Văn Chương có nồng độ DO = 3 mg/l thấp nhất

và không đạt yêu cầu, còn các hồ đều lớn hơn QCCP Nguyên nhân, do quá trình phân hủy các chất hữu cơ, nước hồ có màu xanh của tảo nên hạn chế quá trình quang hợp của thực vật và lượng oxy xâm nhập vào hồ

- Thông số ô nhiễm hữu cơ (COD, BOD 5 )

Từ hình 2.2 cho thấy hàm lượng COD các hồ dao động từ 18÷101 mg/l, trong đó đa phần các giá trị đều vợt quá QCCP 02 hồ có giá trị tăng từ năm 2013 -

2014 là Hồ Tây từ 29÷ 67 mg/l, Văn Chương từ 94,5÷ 101 mg/l với hồ Linh Đàm, Đống Đa có hàm lượng COD giảm 2 năm gần đây từ 74,5÷ 67 mg/l, 61,5÷ 29 mg/l tuy nhiễn vẫn cao so với QCCP Với nồng độ nhu cầu oxy hóa hóa học cao của các

hồ làm ảnh hưởng xấu đến lượng oxy cần cung cấp để oxy hóa các chất hữu cơ

Trang 39

trong nước Các hồ nghiên cứu bị ô nhiễm chất hữu cơ càng nặng thì nguy cơ bị phú

dưỡng càng cao

Hình 2.2 Diễn biến nồng độ COD của nước hồ nghiên cứu qua các năm

+ Thông số BOD5

Hình 2.3 Diễn biến nồng độ BOD 5 của nước hồ nghiên cứu qua các năm

Cũng giống với COD hàm lượng BOD5 cũng ảnh hưởng đến quá trình oxy hóa sinh học trong môi trường nước hồ, hàm lượng BOD5 qua các năm có sự biến

Trang 40

động theo chiều tăng của các hồ (Linh Đàm 6,9÷ 39,5 mg/l, Đống Đa 19÷ 30 mg/l, Văn Chương 34÷ 47,5 mg/l) riêng hồ Tây có giá trị từ các năm 2010-2013 đều thấp, nhỏ hơn QCCP với giá trị nhỏ nhất năm 2013 là 11mg/l

- Thông số NH4+

Hình 2.4 Diễn biến nồng độ NH 4 + của nước hồ nghiên cứu qua các năm

Hàm lượng NH4+

04 hồ qua các năm dao động từ 0,7 ÷ 4,85 mg/l Tất cả các hồ

từ năm 2008- 2014 có hàm lượng NH4+ cao hơn QCCP (hồ Linh Đàm năm 2009 có giá trị thấp nhất NH4+ = 0,7 mg/l, hồ Đống Đa năm 2009 có giá trị cao nhất NH4+ = 4,85 mg/l gấp 9 lần QCCP ) Nhìn chung các hồ đều có giá trị cao nhưng có xu hướng giảm dần qua các năm gần đây điểm hình hồ Tây (2,23 ÷ 1,22 mg/l) và Đống Đa (4,85

÷ 1,18 mg/l)

- Thông số NO3

-Từ bảng 2.5 cho thấy hàm lượng NO3- các hồ nghiên cứu qua các năm

2008-2014 đều thấp và nằm trong QCCP hiện hành Hồ Tây có giá trị lớn nhất (NO3-

= 2,315 mg/l) năm 2013, giá trị thấp nhất (NO3- = 0,06 mg/l) năm 2014 của hồ Văn Chương

Định dạng
Số trang	86
Dung lượng	1,9 MB