KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP PHÂN VÙNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC CÁC SÔNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH BẮC GIANG

Hệ thống sông Hồng Sông H ng ch y qua 9 t nh, thành ph và đem l i l i ích tr c ti pồng chảy qua 9 tỉnh, thành phố và đem lại lợi ích trực tiếp ảy qua Bắc Ninh, Bắc ỉnh, thành phố và đem

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA MÔI TRƯỜNG - -

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TÊN ĐỀ TÀI:

“PHÂN VÙNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC CÁC SÔNG

TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH BẮC GIANG”

Người thực hiện : HOÀNG TÚ ANH

Giáo viên hướng dẫn : TS ĐỖ THỦY NGUYÊN

Hà Nội – 2016

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA MÔI TRƯỜNG - -

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TÊN ĐỀ TÀI:

“ PHÂN VÙNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC CÁC SÔNG

TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH BẮC GIANG ”

Người thực hiện : HOÀNG TÚ ANH

Giáo viên hướng dẫn : TS ĐỖ THỦY NGUYÊN Địa điểm thực tập :Bộ môn Công nghệ Môi trường

Hà Nội – 2016

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp, ngoài sự cố gắng của bản thân tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ, chỉ bảo tận tình và sự giúp đỡ của các thầy cô giáo, gia đình và bạn bè.

Nhân dịp này, tôi xin được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới

TS Đỗ Thủy Nguyên, giảng viên bộ môn Công nghệ Môi trường – Học Viện Nông nghiệp Việt Nam, người đã trực tiếp hướng dẫn tôi thực hiện khóa luận cũng như tận tình truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm quý báu cho tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu.

Tôi xin trân trọng cảm ơn toàn thể các quý thầy, cô giáo bộ môn Công nghệ Môi trường – Học Viện Nông nghiệp Việt Nam đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong thời gian thực tập tại bộ môn.

Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới anh Trần Minh Hoàng đã nhiệt tình chỉ bảo và giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện đề tài

Cuối cùng tôi xin bày tỏ sự cảm ơn sâu sắc tới bố mẹ, gia đình và bạn

bè đã động viên, giúp đỡ, tạo mọi điều kiện cho tôi thực hiện khóa luận này.

Tôi xin chân thành cảm ơn !

Hà Nội, ngày 20 tháng 5 năm 2016

Người thực hiện

Hoàng Tú Anh

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT iv

DANH MỤC BẢNG v

DANH MỤC HÌNH vii

MỞ ĐẦU 1

Tính cấp thiết của đề tài 1

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 2

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Các nguồn ô nhiễm tác động đến chất lượng nước sông 3

1.1.1 Nước thải sinh hoạt 3

1.1.2 Nước thải nông nghiệp 5

1.1.3 Nước thải công nghiệp và làng nghề 7

1.1.4 Nước thải y tế 10

1.2 Hiện trạng chất lượng nước của một số hệ thống sông ở miền Bắc Việt Nam 11

1.2.1 Hệ thống sông Hồng 11

1.2.2 Hệ thống sông Thái Bình 13

1.2.3 Sông Cầu 13

1.3 Các nghiên cứu phân vùng chất lượng nước sông 15

1.3.1 Phân vùng chất lượng nước sử dụng công cụ chỉ số chất lượng nước .16

1.3.2 Phân vùng chất lượng nước bằng phương pháp thống kê đa biến 18

Chương 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21

2.1 Đối tượng nghiên cứu 21

2.2 Phạm vi nghiên cứu 21

2.3 Nội dung nghiên cứu 21

2.4 Phương pháp nghiên cứu 21

2.4.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp 21

2.4.2 Phương pháp ước tính tải lượng các nguồn thải 22

2.4.3 Phương pháp đánh giá kết quả 24

CLN sông được so sánh với QCVN 08: 2008/BTNMT (cột B1) – Quy chuẩn kĩ thuật Quốc gia về CLN mặt 24

2.4.4 Phương pháp tính toán chỉ số WQI 25

2.4.5 Phương pháp phân tích thống kê 25

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 26

3.1 Điều kiện tự nhiên - kinh tế xã hội tỉnh Bắc Giang 26

3.1.1 Đặc điểm tự nhiên tỉnh Bắc Giang 26

3.1.2.Tình hình phát triển kinh tế - xã hội 28

3.2 Đánh giá các nguồn gây áp lực môi trường 38

3.2.1 Áp lực từ hoạt động sinh hoạt 38

3.2.2 Áp lực từ hoạt động sản xuất nông nghiệp 40

3.2.3 Áp lực từ hoạt động sản xuất công nghệp 45

3.3 Đánh giá diễn biến chất lượng nước và phân vùng CLN sông theo chỉ số chất lượng nước WQI 48

3.3.1 Diễn biến chất lượng nước sông Thương 52

3.3.2 Diễn biến chất lượng nước sông Cầu 55

3.4 Sử dụng kỹ thuật thống kê đa biến trong phân vùng chất lượng nước 62

3.4.1 Sông Thương 62

3.4.2 Sông Cầu 66

3.4.3 Sông Lục Nam 69

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 72

1 Kết luận 72

2 Kiến nghị 73

TÀI LIỆU THAM KHẢO 74

PHỤ LỤC 76

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

TN & MT Tài nguyên và Môi trường

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Ước tính lượng nước thải sinh hoạt trên LVS Cầu (đoạn chảy

qua tỉnh Thái Nguyên và TP Bắc Ninh) 4

Bảng 1.2 Ước tính tải lượng ô nhiễm từ nước thải sinh hoạt được đưa vào môi trường lưu vực sông Cầu năm 2013 4

Bảng 1.3 Lượng hóa chất BVTV trong sản xuất nông nghiệp tại tỉnh Thái Nguyên 5

Bảng 1.4.Thống kê số lượng gia súc, gia cầm trên LVS Cầu (thuộc địa bàn tỉnh Thái Nguyên) qua các năm 6

Bảng 1.5 Tải lượng ô nhiễm trong chăn nuôi trên sông Mã 7

(đoạn chảy qua tỉnh Thanh Hóa) 7

Bảng1.6 Nước thải và thải lượng các chất ô nhiễm trong nước thải từ các KCN của một số tỉnh thuộc LVS Cầu và sông Mã (đoạn chảy qua tỉnh Thanh Hóa) 9

Bảng 1.7: Phân vùng chất lượng nước 18

Bảng 2.1 Hệ số phát thải của nước thải sinh hoạt theo WHO năm 1993 22

Bảng 2.2 : Định mức tải lượng ô nhiễm trồng trọt theo WHO 23

Bảng 2.3: Định mức tải lượng ô nhiễm chăn nuôi theo WHO 24

Bảng 3.1 Trữ lượng nước 3 con sông lớn của tỉnh Bắc Giang 28

Bảng 3.2 Định hướng cơ cấu kinh tế Bắc giang đến năm 2015 và chỉ tiêu thực tế đạt được 29

Bảng 3.3 Danh sách các KCN trên địa bàn tỉnh Bắc Giang 31

Bảng 3.4 Các CCN trên địa bàn tỉnh Bắc Giang 32

Bảng 3.5 Số lượng làng nghề được công nhận ở Bắc Giang 35

Bảng 3.6 Sản phẩm và sản lượng nông nghiệp chủ yếu kỳ 2011-2015 36

Bảng 3.7 Tổng số đàn gia súc, gia cầm tỉnh Bắc Giang kỳ 2011-2015 37

Bảng 3.8 Thể hiện các hình thức quản lý môi trường trong chăn nuôi tại

các huyện 44Bảng 3.9 Tổng hợp các hiện trạng thực hiện thủ tục môi trường tại các

khu/cụm công nghiệp trên địa bàn huyện Yên Dũng 47Bảng 3.10 Danh sách các KCN trên địa bàn tỉnh Bắc Giang 48Bảng 3.11: Tổng hợp các thông tin về thông số trong các thành phần

chính trên sông Thương 64Bảng 3.12: Tổng hợp các thông tin về thông số trong các thành phần

chính trên sông Cầu 67Bảng 3.13: Tổng hợp các thông tin về thông số trong các thành phần

chính trên sông Lục Nam 70

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Lưu lượng nước thải y tế tính trên phạm vi toàn quốc qua các năm 11

Hình 1.2: Hàm lượng BOD5, COD, TSS tại sông Hồng đoạn chảy qua Phú Thọ, Vĩnh Phúc năm 2012 12

Hình 1.3: Diễn biến BOD5 trên các sông thuộc tỉnh Thái Bình năm 2012-1011 .13

Hình 1.4: Hàm lượng NH4+ đoạn qua Thái Nguyên năm 2007-2011 14

Hình 1.5: Di n bi n BODễn biến BOD ến BOD 5 t i sông C u đo n ch y qua B c Ninh, B cại sông Cầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc ầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc ại sông Cầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc ảy qua Bắc Ninh, Bắc ắc Ninh, Bắc ắc Ninh, Bắc Giang năm 2007 - 2011 15

Hình 1.6: Phân vùng chất lượng nước LVS Cầu theo WQI năm 2012 17

Hình 1.7: Kết quả phân tích nhóm CA 19

Hình 1.8: Phân vùng sinh thái dựa trên các đặc điểm thủy văn - sinh thái môi trường 20

Hình 3.1 Tốc độ tăng giá trị sản xuất công nghiệp 2011-2015 30

Hình 3.2: Tỷ lệ KCN đang hoạt động có hệ thống XLNT tập trung 32

Hình 3.3 Tỷ lệ CCN đang hoạt động có hệ thống XLNT tập trung 34

Hình 3.4 Lưu lượng NTSH các huyện trên địa bàn tỉnh Bắc Giang 38

Hình 3.5: Tải lượng các chất ô nhiễm các huyện trên địa bàn tỉnh Bắc Giang 39

Hình 3.6: Lưu lượng nước thải sản xuất nông nghiệp tỉnh Bắc Giang 41

Hình 3.7: Tải lượng các chất ô nhiễm nước nông nghiệp tỉnh Bắc Giang 42

Hình 3.8: Lưu lượng nước thải chăn nuôi tỉnh Bắc Giang 43

Hình 3.9: Tải lượng ô nhiễm nước thải chăn nuôi tỉnh Bắc Giang 44

Hình 3.10: Lưu lượng nước thải công nghiệp tỉnh Bắc Giang 46

Hình 3.11: Sơ đồ các điểm quan trắc và nguồn áp lực trên sông Thương 49

Hình 3.12: Sơ đồ các điểm quan trắc và áp lực trên sông Cầu 50

Hình 3.13: Sơ đồ các điểm quan trắc và nguồn áp lực trên sông Lục Nam 51

Hình 3.14: Diễn biến chất lượng nước sông Thương năm 2012-2014 52

Hình 3.15: Hàm lượng các chất ô nhiễm hữu cơ, TSS, Coliform 53Hình 3.16: Hàm lượng các thông số dinh dưỡng trên sông Thương 54Hình 3.17: Chất lượng nước trên sông Cầu giai đoạn 2012-2014 55Hình 3.18: Hàm lượng các chất hữu cơ trên sông Cầu giai đoạn 2012-2014

56Hình 3.19: Hàm lượng TSS và Coliform trên sông Cầu giai đoạn 2012-2014

57Hình 3.20: Hàm lượng các chất dinh dưỡng trên sông Cầu giai đoạn 2012-2014

57Hình 3.21: Chất lượng nước trên sông Lục Nam giai đoạn 2012-2014 58Hình 3.22: Hàm lượng các chất hữu cơ trên sông Lục Nam giai đoạn 2012-2014

59Hình 3.23:Hàm lượng TSS và Coliform trên sông Lục Nam giai đoạn

2012-2014 60Hình 3.24: Hàm lượng các chất dinh dưỡng trên sông Lục Nam giai đoạn

2012-2014 61Hình 3.25: Biểu đồ Dedogram cho các điểm lấy mẫu trên sông Thương 62Hình 3.26: Biểu đồ PCA sông Thương 65Hình 3.27: Biểu đồ Dendogram cho các điểm lấy mẫu cho các điểm trên

sông Cầu 66Hình 3.28: Biểu đồ PCA sông Cầu 68Hình 3.29: Biểu đồ Dendogram cho các điểm lấy mẫu cho các điểm trên

sông Lục Nam 69Hình 3.30: PCA sông Lục Nam 71

MỞ ĐẦU

Tính cấp thiết của đề tài

Do đặc điểm trải dài theo không gian, các đoạn sông trên cùng một lưuvực luôn có sự khác biệt về yếu tố thủy văn, bên cạnh đó cũng thường xuyênchịu các nguồn áp lực khác nhau phụ thuộc vào đặc điểm phát triển của cáccộng đồng ven sông nơi nó chảy qua,làm hình thành nên những vùng có chấtlượng nước khác nhau trên cùng một con sông Cũng chính vì sự khác biệtnày, trong công tác quản lý đòi hỏi phải đưa ra được các giải pháp riêng biệtđối với từng khu vực trên sông Do vậy, việc phân vùng chất lượng nước sẽ là

cơ sở để phục vụ công tác quản lý chất lượng nước tại các sông Hiện nay để

có thể phân vùng chất lượng nước trên các con sông, nhà quản lý đã và vàđang sử dụng hai công cụ chính Thứ nhất là việc sử dụng công cụ chỉ sốWQI Đây là một con số đại diện cho chất lượng nước tại một khu vực, nóđược tính toán dựa trên giá trị các thông số chất lượng nước từ chương trìnhquan trắc Công cụ thứ hai hiện đại hơn, đó là việc sử dụng các kĩ thuật thống

kê đa biến để nhóm các dữ liệu vào các nhóm sao cho dữ liệu của các đốitượng tương đồng nhau nằm trong cùng một nhóm

Bắc Giang là tỉnh có nguồn áp lực đa dạng (áp lực công nghiệp, nôngnghiệp, sinh hoạt ) cùng với hệ thống thủy văn phong phú Trong nghiên cứunày tôi sử dụng hai công cụ nói trên để phân vùng chất lượng nước cho đốitượng các sông trên địa bàn tỉnh Bắc Giang Chính vì vậy tôi thực hiện đề tài

“Phân vùng chất lượng nước trên các sông trên địa bàn tỉnh Bắc Giang”

để đưa ra những thông tin có ý nghĩa, phục vụ công tác quản lý lưu vực sôngtrên đia bàn tỉnh

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

- Phân tích và đánh giá mức độ của các áp lực chính ảnh hưởng đếnchất lượng nước các sông chính trên địa bàn tỉnh Bắc Giang

- Phân vùng chất lượng nước các con sông chính

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Các nguồn ô nhiễm tác động đến chất lượng nước sông

Ô nhiễm nguồn nước xuất phát từ nhiều nguyên nhân khác nhau Dotiếp nhận nhiều loại nguồn thải, môi trường nước mặt đang ở tình trạng ônhiễm tại nhiều nơi, tùy theo đặc trưng của từng khu vực khác nhau Bốnnguồn thải chính tác động đến môi trường nước mặt ở nước ta: nước thảinông nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt và y tế Cùng với sự phát triển kinh tế, sốlượng nguồn thải hiện nay ngày càng lớn với quy mô rộng ở hầu hết các vùngmiền trong cả nước

1.1.1 Nước thải sinh hoạt

Nước thải sinhhoạt (NTSH) phát sinh ở các khu dân cư, công cộng dohoạt động sinh hoạt của con người, gia súc, trong thành phần của chúng cóchứa nhiều chất hữu cơ (CHC) dễ bị phân huỷ sinh học, ngoài ra còn có cảcác thành phần vô cơ, vi sinh vật gây bệnh nguy hiểm…Hầu hết NTSH củacác thành phố đều chưa được xử lý, trực tiếp đổ vào các kênh mương và chảythẳng ra sông gây ra ô nhiễm môi trường nước mặt Phần lớn các đô thị đềuchưa có nhà máy xử lý nước thải tập trung, hoặc đã xây dựng nhưng chưa đivào hoạt động, hoặc hoạt động không có hiệu quả

Lượng NTSH có mối quan hệ mật thiết với quá trình đô thị hóa và sựgia tăng dân số Lượng NTSH đổ vào các sông hàng năm đều tăng do tốc độ

đô thị hóa cao Dưới đây là kết quả ước tính lưu lượng và tải lượng chất ô nhiễm

có trong NTSH tại một số tỉnh trên LVS Cầu thông qua hệ số WHO (1993)

Bảng 1.1 Ước tính lượng nước thải sinh hoạt trên LVS Cầu (đoạn chảy

qua tỉnh Thái Nguyên và TP Bắc Ninh)

NĂM

Dân số (người)

Lượng nước thải ước tính (1000m 3 /năm)

Dân số (người)

Lượng nước thải ước tính (m 3 /năm)

Nguồn: (1)Phạm Thị Thảo,( 2014) ; (2)Sở tài nguyên môi trường

thành phố Bắc Ninh, (2014)

Bảng 1.2 Ước tính tải lượng ô nhiễm từ nước thải sinh hoạt được đưa

vào môi trường lưu vực sông Cầu năm 2013

Chất ô

nhiễm

Vĩnh Phúc

Bác Ninh Hải Dương Bác Kạn

Thái Nguyên

Bắc Giang

BOD

(tấn/ngày) 83 – 119 71 - 110 122 – 174 21 – 30 79 – 122 112 – 161COD

(tấn/ngày) 52 – 62 44 – 53 76 – 92 13 – 16 49 – 59 70 – 85Tổng N

(tấn/ngày) 7 – 14 6 – 12 10 – 20 1,8 – 3,5 6,5 – 13 9,3 – 19Tổng P

(tấn/ngày) 0,46 – 4,6 0,4 – 4 0,7 – 7 0,2 – 1,2 0,4 – 4 0,6 – 6Coliform

(10 9 TB/

ngày) 1155 978 1698 295 1095 1564Dầu mỡ

(tấn/ngày) 11,43 9,78 16,81 2,92 10,84 14,48TSS

(tấn/ngày)

196,3 – 254,1

167,8 217,3

-288,7 – 373,6

50,2 – 64,9

186,2 – 284,1

256,9 – 344,1

Nguồn: Ủy ban lưu vực sông Cầu, (2013)

1.1.2 Nước thải nông nghiệp

Nước thải nông nghiệp cũng là một trong những vấn đề đáng quan tâmhiện nay Đây là nguyên nhân chính gây ảnh hưởng đến nguồn nước tại nhữngđịa phương có nền kinh tế nông nghiệp phát triển mạnh

Các hoạt động sản xuất canh tác trồng trọt và chăn nuôi đem lại hiệuquả kinh tế, tăng nguồn thu nhập cho người dân Tuy nhiên, các hoạt độngnày lại phát sinh lượng chất thải lớn, chủ yếu là nước thải khiến chất lượngmôi trường nước mặt trên lưu vực sông ngày càng ô nhiễm hơn

a Trồng trọt

Nước thải từ hoạt động trồng trọt có chứa hóa chất bảo vệ thực vật(BVTV), hay thuốc trừ sâu, là thành phần độc hại cho môi trường và sứckhỏe con người; Đặc biệt, các khu vực có nền kinh tế nông nghiệp phát triểnmạnh, đời sống dân cư vẫn gắn với nguồn nước sôngdùng làm nước sinhhoạt Nước canh tác lúa chứa một lượng lớn dư lượng thuốc bảo vệ thực vật

và phân bón, khi tiêu thoát úng thông qua các hệ thống thủy lợi đưa vàosông sẽ gây ảnh hưởng tới CLN

Tại lưu vực sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên, hoạt động trồngtrọt và chăn nuôi làm phát sinh nhiều chất thải, nước thải, hóa chất BVTV tồn

dư, gây ảnh hưởng đến chất lượng nước mặt của khu vực Cụ thể nhu cầu sửdụng phân bón bình quân hàng năm trên địa bàn tỉnh là trên 8.950 tấn và trên

298 tấn hoá chất BVTV/năm Lượng hoá chất BVTV, phân bón hoá học dư

thừa được đổ vào nguồn nước mặt, ước tính khoảng 33% (Chi cục Bảo vệ

thực vật Thái Nguyên, 2013).

Bảng 1.3 Lượng hóa chất BVTV trong sản xuất nông nghiệp

tại tỉnh Thái Nguyên

(kg/ha/năm)

Theo số liệu thống kê số lượng gia súc – gia cầm trên địa bàn tỉnh TháiNguyên từ năm 2008 – 2013 và dựa theo định mức tải lượng ô nhiễm chănnuôi của WHO, có thểước tính tổng lượng nước thải từ hoạt động chăn nuôitrên địa bàn tỉnh qua các năm.

Bảng 1.4.Thống kê số lượng gia súc, gia cầm trên LVS Cầu (thuộc địa

bàn tỉnh Thái Nguyên) qua các năm

Nguồn: Niêm giám thống kê Thái Nguyên (2012, 2013)

Tại một số địa phương khác trên LVS Cầu như Thanh Hóa, hoạt độngchăn nuôi cũng đang gây ô nhiễm trực tiếp đối với môi trường nước Do tậpquán sử dụng phân hữu cơ không qua các biện pháp xử lý sinh học, chuồng

trại không hợp vệ sinh và thói quen nuôi thả rông mà lượng phân này đã pháttán trong tự nhiên.

Bảng 1.5 Tải lượng ô nhiễm trong chăn nuôi trên sông Mã

(đoạn chảy qua tỉnh Thanh Hóa) Đàn gia

súc,

gia cầm

Số lượng (con) thải (m Lượng nước3 /năm)

BOD

(tấn /năm)

TSS

(tấn/năm)

Tổng N

(tấn /năm)

Tổng P

(tấn /năm)

-nuôi khác

(dê ) 100 260.000 5.840 - 2.300 660

Tổng 28.400.360 582.956.000 332.335 1.797.240 165.391 20.425

Nguồn: Báo cáo hiện trạng môi trường tỉnh Thanh Hóa giai đoạn 2011-2015

1.1.3 Nước thải công nghiệp và làng nghề

a Công nghiệp

Nước thải công nghiệp là nước thải được sinh ra trong quá trình sảnxuất công nghiệp từ các công đoạn sản xuất và các hoạt động phục vụ cho sảnxuất như nước thải khi tiến hành vệ sinh công nghiệp Nước thải công nghiệpchứa thành phần các chất ô nhiễm rất đa dạng và phụ thuộc vào loại hình sảnxuất

Trong giai đoạn đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước,nhiều ngành công nghiệp được mở rộng quy mô sản xuất, cũng như phạm vi

phân bố Cùng với đó là sự gia tăng lượng nước thải lớn, nhưng mức đầu tưcho hệ thống xử lý nước thải chưa đáp ứng yêu cầu

Theo kết quả thống kê của Ban quản lí các khu công nghiệp/cụm côngnghiệp (KCN/CCN), Sở Tài nguyên và Môi trường các tỉnh lưu vực sông(LVS) Cầu có khoảng 119 KCN/CCN trên lưu vực với tổng diện tích là18.213,93ha Trong vài năm gần đây, nhiều KCN/CCN vừa và nhỏ mới đượctriển khai xây dựng và mở rộng Hầu hêt, các KCN/CCN chú trọng vào việcsản xuất tạo ra sản phẩm, tăng lợi nhuận, ít quan tâm đến công tác bảo vệ môitrường Do đó, các hệ thống thu gom, xử lý nước thải tập trung tại cácKCN/CCN chưa có hoặc đã có nhưng không vận hành hoặc vận hành khôngđúng quy trình hiệu quả Đây là nguyên nhân chính tạo nên sự suy giảm vềchất lượng nước trên LVS Cầu bởi lượng thải lớn và hàm lượng cao các chất

ô nhiễm, đặc biệt là đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên (Bảng 1.6)

Theo Báo cáo Xây dựng cơ sở dữ liệu tài nguyên nước tỉnh Thanh Hóanăm 2013 thì lượng nước sử dụng cho mục đích sản xuất công nghiệp của tỉnhThanh Hóa gồm cả nước mặt và nước dưới đất là 30.130.585 m3/năm Trong

đó khối lượng nước mặt được sử dụng là 25.579.400 m3/năm Theo Lê Anh

Tuấn ,Đại học Cần Thơ (Giáo trình giảng dạy công nghệ môi trường, 2005)

thì lượng nước thải công nghiệp chiếm khoảng 30-35% tổng lượng nước được

sử dụng Như vậy ước tính nước thải công nghiệp thải ra môi trường bênngoài khoảng 10.000.000 m3/năm Đây cũng là khối lượng nước thải phátsinh rất lớn và với các thành phần độc hại có thể thấy nước thải sản xuất côngnghiệp cũng là một trong những nguồn gây tác động rất lớn đến chất lượng

nước mặt của tỉnh nói chung và CLN sông Mã nói riêng (Bảng 1.6).

Bảng1.6 Nước thải và thải lượng các chất ô nhiễm trong nước thải từ các KCN của một số tỉnh thuộc LVS Cầu và

sông Mã (đoạn chảy qua tỉnh Thanh Hóa)

STT Tỉnh Lượng nước thải (m ngày) 3 / Tổng lượng các chất ô nhiễm (kg/ngày)

(1) Báo cáo môi trường quốc gia năm 2009

(2) Thống kê nguồn thải trên lưu vực sông Cầu, 2013 – Tổng cục quan trắc

(3) Báo cáo hiện trạng môi trường tỉnh Thanh Hóa giai đoạn 2011-2015

b Làng nghề

Bên cạnh hoạt động sản xuất công nghiệp, các hoạt động sản xuất củalàng nghề cũng phát sinh mội lượng thải lớn gây ảnh hưởng nghiêm trọng tớichất lượng môi trường nước mặt Hiện trạng ô nhiễm tại làng nghề có thể thấy

rõ tại làng nghề Vân Hà (làng Vân, Bắc Giang) và các làng nghề ở huyện YênPhong và Tiên Sơn (Bắc Ninh)

Chỉ tính riêng hơn 880 hộ gia đình nấu rượu tại Vân Hà (Bắc Giang)mỗi ngày phát sinh khoảng 1.500 m3 nước thải, gần 100 m3 rác đều đổ trựctiếp ra hệ thống cống rãnh, ao hồ, làm cho hàm lượng các chất ô nhiễm vượtcác quy định cho phép của cột B1, QCVN 08:2008/BTNMT nhiều lần: BOD5

từ 7.5 – 10,1 lần; amoni từ 34,5 – 96,2 lần

Trên địa bàn xã Phong Khê, huyện Yên Phong và khu sản xuất giấyPhú Lâm, Huyện Tiên Sơn, tỉnh Bắc Ninh có đến gần 100 xí nghiệp nhỏ và 70phân xưởng sản xuất nhỏ, tạo ra mỗi ngày khoảng trên 30.000 m3 nước thảichứa các hóa chất đọc hại như xút, chất tẩy rửa, phèn, nhựa thông, Javen,ligin, phẩm màu… Đoạn sông Cầu chảy qua ranh giới Bắc Giang, Bắc Ninhgiữa huyện Việt Yên (Bắc Giang) và Yên Phong (Bắc Ninh) bị ô nhiễm

nghiêm trọng, nước sông múc lên để sau 2 giờ là có mùi hôi thối (Báo cáo

môi trường quốc gia năm 2012).

1.1.4 Nước thải y tế

Nước thải y tế được xem là nguồn thải độc hại nếu không được xử lýtrước khi thải ra môi trường Do thành phần nước thải y tế chứa nhiều hóachất độc hại với nồng độ cao và chứa nhiều vi trùng, vi khuẩn lây lan bệnhtruyền nhiễm Hầu hết các bệnh viện do Bộ Y tế quản lý đã được đầu tư hệthống xử lý nước thải tập trung Tuy nhiên, tại các bệnh viện thuộc Sở y tế địaphương quản lý hay các bệnh viện thuộc ngành khác quản lý, cũng như các cơ

sở khám chữa bệnh tư nhân nằm rải rác, phần lớn chưa có hệ thống xử lýnước thải Theo Cục Quản lý môi trường y tế thuộc Bộ Y tế, năm 2011, nước

ta có hơn 13.640 cơ sở y tế, khám chữa bệnh Mỗi ngày, các đơn vị này thải rakhoảng 120.000 m3 nước thải y tế, trong khi đó, chỉ có 53,4% trong tổng sốbệnh viện có hệ thống xử lý nước thải y tế Trong đó, một số lượng lớn cácchất độc hại trong nước thải y tế không thể xử lý được bằng phương pháp xử

lý nước thải thông thường Lượng nước thải y tế hàng năm của nước ta có xu

hướng tăng dần qua các năm (Hình 1.1).

Ghi chú: Thải lượng nước thải được tính toán dựa trên hệ số phát thải của

WHO, 1993 và số lượng giường bệnh - NGTK, 2012

Hình 1.1.Lưu lượng nước thải y tế tính trên phạm vi toàn quốc

qua các năm

(Nguồn báo cáo hiện trạng môi trường quốc gia năm 2012)

1.2 Hiện trạng chất lượng nước của một số hệ thống sông ở miền Bắc Việt Nam

1.2.1 Hệ thống sông Hồng

Sông H ng ch y qua 9 t nh, thành ph và đem l i l i ích tr c ti pồng chảy qua 9 tỉnh, thành phố và đem lại lợi ích trực tiếp ảy qua Bắc Ninh, Bắc ỉnh, thành phố và đem lại lợi ích trực tiếp ố và đem lại lợi ích trực tiếp ại sông Cầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc ợi ích trực tiếp ực tiếp ến BODcho hàng ch c tri u ngục triệu người dân và các hoạt động phát triển KT-XH trong ệu người dân và các hoạt động phát triển KT-XH trong ười dân và các hoạt động phát triển KT-XH trongi dân và các ho t đ ng phát tri n KT-XH trongại sông Cầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc ộng phát triển KT-XH trong ển KT-XH trongkhu v c Tuy nhiên, sông H ng đã và đang b ô nhi m t i m t s khuực tiếp ồng chảy qua 9 tỉnh, thành phố và đem lại lợi ích trực tiếp ị ô nhiễm tại một số khu ễn biến BOD ại sông Cầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc ộng phát triển KT-XH trong ố và đem lại lợi ích trực tiếp

v c.ực tiếp

K t qu quan tr c môi trến BOD ảy qua Bắc Ninh, Bắc ắc Ninh, Bắc ười dân và các hoạt động phát triển KT-XH trongng khu v c đ u ngu n thu c t nh Laiực tiếp ầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc ồng chảy qua 9 tỉnh, thành phố và đem lại lợi ích trực tiếp ộng phát triển KT-XH trong ỉnh, thành phố và đem lại lợi ích trực tiếpChâu, Lào Cai, Yên Bái, Hà Giang, cho th y ph n l n các ch tiêu đ uấy phần lớn các chỉ tiêu đều ầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc ớn các chỉ tiêu đều ỉnh, thành phố và đem lại lợi ích trực tiếp ều

n m trong ngằm trong ngưỡng A1 của QCVN 08:2008/BTNMT Nước sông Hồng có ưỡng A1 của QCVN 08:2008/BTNMT Nước sông Hồng cóng A1 c a QCVN 08:2008/BTNMT Nủa QCVN 08:2008/BTNMT Nước sông Hồng có ướn các chỉ tiêu đềuc sông H ng cóồng chảy qua 9 tỉnh, thành phố và đem lại lợi ích trực tiếphàm lượi ích trực tiếpng ch t h u c th p nh ng đ pH tấy phần lớn các chỉ tiêu đều ữu cơ thấp nhưng độ pH tương đối cao đi cùng với ơ thấp nhưng độ pH tương đối cao đi cùng với ấy phần lớn các chỉ tiêu đều ư ộng phát triển KT-XH trong ươ thấp nhưng độ pH tương đối cao đi cùng vớing đ i cao đi cùng v iố và đem lại lợi ích trực tiếp ớn các chỉ tiêu đều

lượi ích trực tiếpng phù sa l n, nên trong m t s th i đi m quan tr c, giá tr t ngớn các chỉ tiêu đều ộng phát triển KT-XH trong ố và đem lại lợi ích trực tiếp ời dân và các hoạt động phát triển KT-XH trong ển KT-XH trong ắc Ninh, Bắc ị ô nhiễm tại một số khu ổng

lượi ích trực tiếpng s t đôi khi vắc Ninh, Bắc ượi ích trực tiếpt QCVN (Báo cáo hi n tr ng môi tr ện trạng môi trường quốc gia, ạng môi trường quốc gia, ường quốc gia, ng qu c gia, ốc gia, năm 2012)

Sông Hồng qua Phú Thọ, Vĩnh Phúc có giá trị các thông số COD,BOD5 và TSS đều vượt QCVN A1 Tại một số điểm quan trắc trên sông Hồngnằm gần các nhà máy, xí nghiệp, các khu vực tập trung sản xuất công nghiệpthì giá trị các thông số này thậm chí xấp xỉ QCVN B1 Số liệu quan trắc của

Sở TN&MT tỉnh Phú Thọ năm 2011 cho thấy, đoạn sông Hồng đi qua Công

ty Supe phốt phát và Hóa chất Lâm Thao đến tận khu vực công nghiệp phíaNam thành phố Việt Trì, các thông số COD, BOD5 và TSS đều vuợt QCVNB1 từ 1,5 đến trên 2 lần

Hình 1.2: Hàm lượng BOD5, COD, TSS tại sông Hồng đoạn chảy qua

Phú Thọ, Vĩnh Phúc năm 2012

(Nguồn: Sở TN&MT Phú Thọ, Sở TN&MT Vĩnh Phúc, 2012)

Đoạn sông Hồng chảy qua Hà Nội dài khoảng 150 km, kéo dài từhuyện Ba Vì tới huyện Phú Xuyên chưa có dấu hiệu ô nhiễm, giá trị các thông

số DO, BOD5 và COD đều nằm trong QCCP (Sở TN&MT Hà Nội, 2010)

Tuy nhiên, hàm lượng các thông số này vào mùa lũ thường cao hơn so vớimùa khô có thể do sự rửa trôi các chất ô nhiễm từ thượng nguồn về.

1.2.2 Hệ thống sông Thái Bình

Chất lượng nước hệ thống sông Thái Bình đoạn chảy qua tỉnh HảiDương còn tương đối tốt Các thông số nằm trong ngưỡng và không vượt quánhiều so với QCVN 08: 2008/ BTNMT

Trên các sông thuộc tỉnh Thái Bình, các thông số COD,BOD5,TSS, dầu

mỡ khoáng, Coliform đều vượt ngưỡng QCVN loại A1 Bên cạnh đó, một sốkhu vực có dấu hiệu ô nhiễm kim loại nặng (As, Cd)

Hình 1.3: Diễn biến BOD 5 trên các sông thuộc tỉnh Thái Bình

năm 2012-1011

Nguồn: Sở TNMT Thái Bình (2012)

1.2.3 Sông Cầu

Nhìn chung th y CLN sông C u th i gian qua đã b suy gi m, nhi uấy phần lớn các chỉ tiêu đều ầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc ời dân và các hoạt động phát triển KT-XH trong ị ô nhiễm tại một số khu ảy qua Bắc Ninh, Bắc ều

n i b ô nhi m nghiêm tr ng, nh t là các đo n ch y qua các đô th , KCNơ thấp nhưng độ pH tương đối cao đi cùng với ị ô nhiễm tại một số khu ễn biến BOD ọng, nhất là các đoạn chảy qua các đô thị, KCN ấy phần lớn các chỉ tiêu đều ại sông Cầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc ảy qua Bắc Ninh, Bắc ị ô nhiễm tại một số khu

và làng ngh , thu c các t nh Tháiều ộng phát triển KT-XH trong ỉnh, thành phố và đem lại lợi ích trực tiếp Nguyên, B c Giang, B c Ninh, Vĩnhắc Ninh, Bắc ắc Ninh, BắcPhúc Trong vài năm g n đây, v i s n l c c a các c p chính quy n,ầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc ớn các chỉ tiêu đều ực tiếp ỗ lực của các cấp chính quyền, ực tiếp ủa QCVN 08:2008/BTNMT Nước sông Hồng có ấy phần lớn các chỉ tiêu đều ềuCLN sông C u đã và đang đầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc ượi ích trực tiếpc c i thi n ảy qua Bắc Ninh, Bắc ệu người dân và các hoạt động phát triển KT-XH trong (Báo cáo HTMT Qu c gia, ốc gia, 2012).

Đo n thại sông Cầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc ượi ích trực tiếpng ngu n, nồng chảy qua 9 tỉnh, thành phố và đem lại lợi ích trực tiếp ướn các chỉ tiêu đềuc sông còn gi đữu cơ thấp nhưng độ pH tương đối cao đi cùng với ượi ích trực tiếpc tính t nhiên v n cóực tiếp ố và đem lại lợi ích trực tiếp

do ch y qua vùng dân c th a th t và các ho t đ ng công nghi p ch aảy qua Bắc Ninh, Bắc ư ư ớn các chỉ tiêu đều ại sông Cầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc ộng phát triển KT-XH trong ệu người dân và các hoạt động phát triển KT-XH trong ưphát tri n m nh Nhìn chung, ch t lển KT-XH trong ại sông Cầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc ấy phần lớn các chỉ tiêu đều ượi ích trực tiếpng nướn các chỉ tiêu đềuc c a đo n sông này cònủa QCVN 08:2008/BTNMT Nước sông Hồng có ại sông Cầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc

tươ thấp nhưng độ pH tương đối cao đi cùng vớing đ i t t, các ch tiêu ch t lố và đem lại lợi ích trực tiếp ố và đem lại lợi ích trực tiếp ỉnh, thành phố và đem lại lợi ích trực tiếp ấy phần lớn các chỉ tiêu đều ượi ích trực tiếpng nướn các chỉ tiêu đềuc cho đ n nay v n đ m b oến BOD ẫn đảm bảo ảy qua Bắc Ninh, Bắc ảy qua Bắc Ninh, Bắc

gi i h n cho phép đ i v i ngu n nớn các chỉ tiêu đều ại sông Cầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc ố và đem lại lợi ích trực tiếp ớn các chỉ tiêu đều ồng chảy qua 9 tỉnh, thành phố và đem lại lợi ích trực tiếp ướn các chỉ tiêu đềuc m t lo i A1 và A2 (QCVNặt loại A1 và A2 (QCVN ại sông Cầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc08:2008/BTNMT) tr m t s đo n sông su i ph l u c p 1,2 ch y quaừ một số đoạn sông suối phụ lưu cấp 1,2 chảy qua ộng phát triển KT-XH trong ố và đem lại lợi ích trực tiếp ại sông Cầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc ố và đem lại lợi ích trực tiếp ục triệu người dân và các hoạt động phát triển KT-XH trong ư ấy phần lớn các chỉ tiêu đều ảy qua Bắc Ninh, Bắccác khu khaithác m , khu tuy n qu ng, đào đãi khoáng s n t do, ỏ, khu tuyển quặng, đào đãi khoáng sản tự do, ển KT-XH trong ặt loại A1 và A2 (QCVN ảy qua Bắc Ninh, Bắc ực tiếp

Đo n trung l u là khu v c đã có m c đ phát tri n cao v i đa d ngại sông Cầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc ư ực tiếp ức độ phát triển cao với đa dạng ộng phát triển KT-XH trong ển KT-XH trong ớn các chỉ tiêu đều ại sông Cầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắccác ho t đ ng kinh t thu c nhi u lo i hình và ngành ngh Theo th ngại sông Cầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc ộng phát triển KT-XH trong ến BOD ộng phát triển KT-XH trong ều ại sông Cầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc ều ố và đem lại lợi ích trực tiếp

kê, đo n sông này đã và đang ti p nh n m t lại sông Cầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc ến BOD ận một lượng lớn nước thải từ các ộng phát triển KT-XH trong ượi ích trực tiếpng l n nớn các chỉ tiêu đều ướn các chỉ tiêu đềuc th i t cácảy qua Bắc Ninh, Bắc ừ một số đoạn sông suối phụ lưu cấp 1,2 chảy qua

ho t đ ng công nghi p, nông nghi p, sinh ho t, d ch v làm cho ch tại sông Cầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc ộng phát triển KT-XH trong ệu người dân và các hoạt động phát triển KT-XH trong ệu người dân và các hoạt động phát triển KT-XH trong ại sông Cầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc ị ô nhiễm tại một số khu ục triệu người dân và các hoạt động phát triển KT-XH trong ấy phần lớn các chỉ tiêu đều

lượi ích trực tiếpng nướn các chỉ tiêu đềuc suy gi m nhi u (riêng t nh Thái Nguyên s d ng kho ngảy qua Bắc Ninh, Bắc ều ỉnh, thành phố và đem lại lợi ích trực tiếp ử dụng khoảng ục triệu người dân và các hoạt động phát triển KT-XH trong ảy qua Bắc Ninh, Bắc

300 tri u mệu người dân và các hoạt động phát triển KT-XH trong 3 nướn các chỉ tiêu đềuc/năm cho các ho t đ ng công nghi p) ại sông Cầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc ộng phát triển KT-XH trong ệu người dân và các hoạt động phát triển KT-XH trong (C c QLTTN, ục QLTTN, 2012).

T i nhi u n i, vào nh ng tháng mùa ki t, khi nại sông Cầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc ều ơ thấp nhưng độ pH tương đối cao đi cùng với ữu cơ thấp nhưng độ pH tương đối cao đi cùng với ệu người dân và các hoạt động phát triển KT-XH trong ướn các chỉ tiêu đều ở thượngc thượi ích trực tiếpngngu n ít, có nhi u ch tiêu không đ t ngu n lo i B, các loài th y sinh g nồng chảy qua 9 tỉnh, thành phố và đem lại lợi ích trực tiếp ều ỉnh, thành phố và đem lại lợi ích trực tiếp ại sông Cầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc ồng chảy qua 9 tỉnh, thành phố và đem lại lợi ích trực tiếp ại sông Cầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc ủa QCVN 08:2008/BTNMT Nước sông Hồng có ầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc

nh không sinh s ng đư ố và đem lại lợi ích trực tiếp ượi ích trực tiếpc Nhìn chung, h u h t các thông s quan tr cầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc ến BOD ố và đem lại lợi ích trực tiếp ắc Ninh, Bắc

c a đo n sông này đ u không đ t QCVN A1, m t s đi m nh C u Tràủa QCVN 08:2008/BTNMT Nước sông Hồng có ại sông Cầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc ều ại sông Cầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc ộng phát triển KT-XH trong ố và đem lại lợi ích trực tiếp ển KT-XH trong ư ầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc

Vười dân và các hoạt động phát triển KT-XH trongn, giá tr thông s NHị ô nhiễm tại một số khu ố và đem lại lợi ích trực tiếp 4+ còn vượi ích trực tiếpt quá QCVN B1, tuy nhiên, hàm lượi ích trực tiếpngcác thông s có xu hố và đem lại lợi ích trực tiếp ướn các chỉ tiêu đềung gi m qua các năm.ảy qua Bắc Ninh, Bắc

Hình 1.4: Hàm lượng NH 4 + đoạn qua Thái Nguyên năm 2007-2011

Ngu n: TCMT (2012) ồn: TCMT (2012)

Đo n sông C u qua B c Ninh, B c Giang, ph n l n các đi m quanại sông Cầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc ầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc ắc Ninh, Bắc ắc Ninh, Bắc ầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc ớn các chỉ tiêu đều ển KT-XH trong

tr c đ u có giá tr cácthông s vắc Ninh, Bắc ều ị ô nhiễm tại một số khu ố và đem lại lợi ích trực tiếp ượi ích trực tiếpt QCVN A1, th m chí vận một lượng lớn nước thải từ các ượi ích trực tiếpt ho c x p xặt loại A1 và A2 (QCVN ấy phần lớn các chỉ tiêu đều ỉnh, thành phố và đem lại lợi ích trực tiếpQCVN B1 Bên c nh đó NHại sông Cầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc 4+ có xu hướn các chỉ tiêu đềung tăng, đi u này cho th y CLNều ấy phần lớn các chỉ tiêu đềuđang b suy gi m.ị ô nhiễm tại một số khu ảy qua Bắc Ninh, Bắc Nguyên nhân chính là do nước thải và rác thải của các làngnghề không qua xử lý và đổ thẳng ra lòng sông; một phần cũng do các hoạt độngphát triển công nghiệp hóa, đô thị hóa cũng dẫn tới làm ô nhiễm nguồn nước tạiđây

Hình 1.5: Di n bi n BOD ễn biến BOD ến BOD 5 t i sông C u đo n ch y qua B c Ninh, B c ại sông Cầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc ầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc ại sông Cầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc ảy qua Bắc Ninh, Bắc ắc Ninh, Bắc ắc Ninh, Bắc

Giang năm 2007 - 2011

Nguồn TCMT (2012)

Hi n nay, nệu người dân và các hoạt động phát triển KT-XH trong ướn các chỉ tiêu đềuc sông C u có l u lầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc ư ượi ích trực tiếpng cát và ch t l l ng ngàyấy phần lớn các chỉ tiêu đều ơ thấp nhưng độ pH tương đối cao đi cùng với ử dụng khoảngcàng tăng do các ho t đ ng khai thác khoáng s n (cát, s i, ) Th i gianại sông Cầu đoạn chảy qua Bắc Ninh, Bắc ộng phát triển KT-XH trong ảy qua Bắc Ninh, Bắc ỏ, khu tuyển quặng, đào đãi khoáng sản tự do, ời dân và các hoạt động phát triển KT-XH trong

t i, n u không đớn các chỉ tiêu đều ến BOD ượi ích trực tiếpc qu n lý và ki m soát ch t chẽ thì hàm lảy qua Bắc Ninh, Bắc ển KT-XH trong ặt loại A1 và A2 (QCVN ượi ích trực tiếpng các

ch t này sẽ càng tăng cao nh hấy phần lớn các chỉ tiêu đều ảy qua Bắc Ninh, Bắc ưở thượngng đ n CLN c a LVS.ến BOD ủa QCVN 08:2008/BTNMT Nước sông Hồng có

1.3 Các nghiên cứu phân vùng chất lượng nước sông

Nhu cầu phân vùng CLN trong công tác quản lý môi trường lưu vựcxuất phát từ đặc thù là tính trải dài theo không gian của chúng, bên cạnh đócòn chịu nhiều nguồn áp lực khác nhau bởi các hoạt động phát triển khu vựcven sông Do đó các giải pháp trong quản lý môi trường lưu vực thường phải

mang tính cục bộ cho từng khu vực có cùng vấn đề môi trường Dữ liệu thôngtin về CLN sông có đặc thù đa chiều (về cả không gian và thời gian)và đặctrưng bởi các thông số CLN Chính vì vậy để quản lí và sử dụng hiệu quả các

dữ liệu này thì cần phải có các công cụ để đưa bộ dữ liệu thành những thôngtin xúc tích (đưa đa chiều thông tin về đơn chiều) nhằm nâng cao hiệu quảcông tác quản lý môi trường nước mặt

1.3.1 Phân vùng chất lượng nước sử dụng công cụ chỉ số chất lượng nước

Số liệu quan trắc nước từ các chương trình quan trắc thường được sửdụng trong các báo cáo hiện trạng môi trường các LVS Từng thông số trongmôi trường nước được phân tích đánh giá và đưa ra các nhận định về hiệntrạng và diễn biến của CLN Bản chất của công cụ chỉ số CLN là từ nhiều giátrị của các thông số khác nhau, bằng các cánh tính toán phù hợp ta thu đượcmột chỉ số duy nhất, giá trị của chỉ số này phản ánh một cách tổng quát nhất

về CLN Chỉ số chất lượng nước (WQI) đã được đưa vào quyết định số 879 /QĐ-TCMT do Tổng cục môi trường ban hành Trong những năm gần đâyđược áp dụng trong nhiều nghiên cứu phân vùng CLN với ưu điểm là đơngiản, dễ hiểu, có tính khái quát cao có thể được sử dụng cho mục đích đánh giádiễn biến CLN theo không gian và thời gian, là nguồn thông tin phù hợp chocộng đồng, cho những nhà quản lý không phải chuyên gia về môi trường nước

Một vài kết quả phân vùng chất lượng nước bằng việc sử dụng công cụchỉ số CLN (WQI) ở Việt Nam:

Trong báo cáo “ Đánh giá CLN mặt LVS Cầu dựa trên các kết quả đạtđược trong các năm 2010 – 2012“ của Tổng cục môi trường đã sử dụngphương pháp đánh giá CLN theo chỉ số chất lượng nước (WQI) sau đó thểhiện kết quả lên bản đồ Chất lượng môi trường nước LVS Cầu được thể hiện

trên bản đồ một cách rất trực quan(Hình 1.6) Mỗi đoạn sông với các màu sắc

khác nhau ứng với từng mức CLN:

Hình 1.6: Phân vùng chất lượng nước LVS Cầu theo WQI năm 2012

- CLN của đoạn sông Cầu chảy qua Bắc Kạn đến thành phố TháiNguyên nằm ở mức tốt CLN của 2 nhánh sông cấp 1: sông Chợ Chu chấtlượng tốt, suối Cái có một số đoạn nằm ở mức kém và trung bình

- CLN của đoạn sông Cầu chảy qua thành phố Thái Nguyên nằm ởmức tốt

- CLN của đoạn sông Cầu chảy qua các khu vực thuộc tỉnh Bắc Ninh,Bắc Giang nằm ở mức kém CLN sông Cà Lồ ở mức kém

- CLN sông Công nằm ở mức tốt và rất tốt, chỉ có 1 đoạn ngắn nằm ởmức trung bình

- CLN sông Ngũ Huyện Khê ở mức kém hoặc rất kém Đây là mộtnhánh sông cấp 1 bị ô nhiễm khá nặng và chất lượng chưa được cải thiện qua

Một kết quả khác sử dụng chỉ số WQIlà nghiên cứu về “Phân vùngCLN sông Thương trên địa bàn tỉnh Bắc Giang nhằm phục vụ quản lí tàinguyên nước” của tác giả Dương Thị Dung (2013) Theo kết quảtính toán củatác giả, chất lượng sông Thương chia thành 10 vùng như sau:

Bảng 1.7: Phân vùng chất lượng nước Đoạn sông WQI mùa khô WQI mùa mưa Áp lực chính

ST1 64 65 Nông nghiệp 40%, Sinh hoạt 40%Công nghiệp 10%, Khác 10%

ST2 62 63 Nông nghiệp 30%, Sinh hoạt 30%Công nghiệp 20%, Chăn nuôi 10%,

Khác 10%

Nông nghiệp 30%, Sinh hoạt 40%, Công nghiệp 10%, Chăn nuôi 10%, Khác 10%

ST4 51 53 Nông nghiệp 20%, Sinh hoạt 40%, Công nghiệp 30%, Khác 10%

ST8 56 52 Nông nghiệp 10%, Công nghiệp 40%,

Sinh hoạt 40%, Khác 10%

Nông nghiệp 20%, Công nghiệp 20% Sinh hoạt 40%, Bệnh viện 10%, Khác 10%

ST10 55 57 Nông nghiệp 40%, Công nghiệp 10%,Sinh hoạt 40%, Khác 10%

1.3.2 Phân vùng chất lượng nước bằng phương pháp thống kê đa biến

Phương pháp phân tích thống kê đa biến (multivariate analysis) làphương pháp toán học tìm mối quan hệ giữa các biến trong tập số liệu Nócho phép đơn giản hoá kích thước tập số liệu, sắp xếp hoặc nhóm các số liệuthành nhóm có cùng thuộc tính, tìm ra sự phụ thuộc và quan hệ giữa các biến,

xây dựng hoặc kiểm tra các giả thiết thống kê Phân tích thống kê đa biến

gồm các phương pháp chủ yếu như: phân tích thành phần chính(principal

component analysis - PCA), phân tích nhân tố (factor analysis - FA) và phân

tích nhóm (cluster analysis - CA).

Phân tích nhóm (CA) là kỹ thuật phân tích đa biến nhằm phân loại bộ

dữ liệu thành những số liệu có đặc tính giống nhau thành các nhóm hay còngọi là các cụm (biểu diễn dưới dạng biểu đồ)

Hình 1.7: Kết quả phân tích nhóm CA

(Nguồn : Bạch Thị Trang, 2015)

Phân tích nhân tố (FA) là phương pháp sử dụng để đánh giá vai tròcủa từng đặc điểm riêng biêt quyết định đến đặc điểm chung của bộ số liệu, từ

đó đánh giá tầm quan trọng của từng đặc điểm riêng trong phân tích số liệu,

FA thường được dùng để đánh giá vai trò của các thông số trong các kết luận

về thông tin của CLN, dựa trên kết quả của phép phân tích này các nhà quản

lý có thể điều chỉnh cải thiện và tinh giản CTQT bằng cách rút gọn các thông

số mang ít hàm lượng về thông tin CLN và chỉ giữ lại những thông số mangtính đại diện cho đối tượng quan trắc

Phân tích thành phần chính (PCA) là kỹ thuật đưa bộ số liệu nhiềuchiều dữ liệu trở thành bộ số liệu hai chiều (tức là hai thành phần chính màhai thành phần này biểu hiện nhiều nhất cho sự biến động của các đặc điểm

của bộ dữ liệu Biểu đồ PCA còn phân nhóm bộ dữ liệu thành các đặc tínhriêng biệt PCA dk áp dụng nhiều trong phân vùng CLN giúp phân vùng CLNtheo các khu vực với các đặc tính khác nhau dựa trên dữ liệu của bộ thông sốCLN Từ kết quả phân vùng người quản lý có thể khai thác dk các thông tinliên quan đến đặc điểm cuả từng khu vựctrên sông từ đó đưa ra các biện phápquản lý phù hợp.

Ở Việt Nam, Những công trình nghiên cứu trong lĩnh vực môi trườngnhững năm gần đây đã quan tâm đến xử lý thống kê và đánh giá phương phápnghiên cứu để đảm bảo thu được số liệu đáng tin cậy Tuy nhiên, phạm vi ứngdụng còn hạn hẹp, hầu như mới chỉ dừng lại ở việc tính các đại lượng trungbình, trung vị, khoảng tin cậy, hệ số biến thiên của số liệu phân tích

Trong tạp chí khoa học 2006, 235 – 246 , Đại học Cần Thơ, nhóm tácgiả sử dụng công cụ thống kê đa biến(PCA,CA) đưa ra hai nhóm trạm khácnhau rõ rệt về tính chất môi trường ở Cà Mau và Trà Vinh qua 9 thông số vàchia ra 7 loại vùng sinh thái khác nhau

Hình 1.8: Phân vùng sinh thái dựa trên các đặc điểmthủy văn - sinh thái môi

trường

Bài viết trình bày kết hợp nhiều phương pháp nghiên cứu bao gồm môitrường, kỹ thuật nuôi, kinh tế-xã hội nghề nuôi với việc sử dụng các công cụtruyền thống và hiện đại Các kết quả nghiên cứu đã cho thấy sự khác nhauvềảnh hưởng của yếu tố môi trường và kỹ thuật nuôi đến hiệu quả kinh tế củacác trại nuôi tôm sú ở đồng bằng sông Cửu Long

Chương 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

Chất lượng nước trên 3 con sông: sông Cầu, sông Lục Nam, sông Thương

2.2 Phạm vi nghiên cứu

- Pham vi không gian: Các sông trên địa bàn tỉnh Bắc Giang ( tập trung vào 3 sông lớn: sông Cầu, sông Thương, sông Lục Nam)

2.3 Nội dung nghiên cứu

- Tình hình phát triển kinh tế xã hội trên địa bàn tỉnh và đặc điểm hệthống thủy văn

- Xác định và ước tính tải lượng của các nguồn thải tới 3 đối tượngsôngtrong nghiên cứu

- Ứng dụng chỉ số WQI để phân vùng CLN cho 3 đối tượng sông nghiêncứu

- Ứng dụng kĩ thuật thống kê đa biến CA, FA, PCA để phân vùng CLNcho 3 đối tượng sông nghiên cứu

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp

- Thu thập thông tin về hiện trạng chất lượng nước các sông trên địa bàntỉnh Bắc Giang (Báocáo hiện trạng môi trường 5 năm tỉnh Bắc Giang 2015)

- Hiện trạng các nguồn thải quanh các sông trên lưu vực sông (Báo cáoxác định các khu vực ô nhiễm trên địa bàn tỉnh Bắc Giang năm 2015)

- Điều kiện KT – XH tỉnh Bắc Giang (Báo cáo hiện trạng môi trường

5 năm tỉnh Bắc Giang năm 2015)

- Các nghiên cứu liên quan đến ứng dụng kĩ thuật thống kê trong phântích môi trường, phân nhóm chất lượng môi trường dựa trên đặc điểm của cácnguồn tác động

2.4.2 Phương pháp ước tính tải lượng các nguồn thải

 Ước tính tải lượng nước thải sinh hoạt

Ước tính lượng nước thải phát sinh bằng cách sử dụng số liệu dân sốtỉnh Bắc Giang năm 2014 và sử dụng định mức nước thải phát sinh trung bìnhcủa mỗi người là 80 lít/ngày của WHO:

Q=p x T (lít/ngày)Trong đó :

T: định mức nước thải phát sinh trung bình trên một đầu người(lít/người/ngày)

p: là số dân (người)

Tải lượng ô nhiễm từ nguồn sinh hoạt được ước tính thông qua số dân

và định mức tải lượng ô nhiễm trung bình cho một người/ngày đêm của WHOnghiên cứu đối với các nước đang phát triển qua công thức:

E  p DMT (kg/ngày)Trong đó:

p: dân số (người)

Bảng 2.1 Hệ số phát thải của nước thải sinh hoạt theo WHO năm 1993

 Nước thải công nghiệp

Số liệu về lượng nước thải công nghiệp được thu thập từ tài liệu thứcấp (Báo cáo điều chỉnh quy hoạch mạng lưới quan trắc tỉnh Bắc Giang giaiđoạn 2015 – 2020)

 Nước thải nông nghiệp

a Trồng trọt

Ước tính lượng nước hồi quy trên từng huyện theo số liệu thống kêdiện tích đất trồng của các huyện trong tỉnh và hệ số định mức lượng nước hồiquy của WHO (2,28 m3/ha/ngày), theo công thức sau:

Q = HSQ x S (m3/ngày)Trong đó:

HSQ: hệ số định mức lượng nước hồi quy (m3/ha/ngày)

S diện tích đất trồng(ha)

Tải lượng ô nhiễm từ trồng trọt được ước tính dựa trên tổng diệntích trồng trọt và định mức ô nhiễm từ lượng phân bón rửa trôi của WHOnghiên cứu đối với các nước đang phát triển được tính theo công thức

Ej= n x DMTj (kg/ngày)Trong đó:

F: diện tích trồng trọt (ha)

Bảng 2.2 : Định mức tải lượng ô nhiễm trồng trọt theo WHO

STT Chất ô nhiễm Định mức tải lượng thải (kg/ha/ngày)

b Chăn nuôi

Ước tính tải lượng ô nhiễm từ hoạt động chăn nuôi dựa vào số lượngvật nuôi và định mức tải lượng ô nhiễm trung bình cho từng loại vật nuôi khácnhau( trâu, bò, lợn, gia cầm) của WHO nghiên cứu đối với các nước đangphát triển, theo công thức:

Ej= n x DMTj (kg/ngày)Trong đó:

DMTj: định mức tải lượng ô nhiễm thông số j (kg/con/ngày)

n : số lượng vật nuôi (con)

Bảng 2.3: Định mức tải lượng ô nhiễm chăn nuôi theo WHO

2.4.3 Phương pháp đánh giá kết quả

CLN sông được so sánh với QCVN 08: 2008/BTNMT (cột B1) – Quychuẩn kĩ thuật Quốc gia về CLN mặt

2.4.4 Phương pháp tính toán chỉ số WQI

Tính toán chất lượng nước bằng thang đánh giá WQI theo Quyết định879/QĐ – TCMT năm 2011 sổ tay hướng dẫn kỹ thuật tính toán chỉ số chấtlượng nước do Tổng cục môi trường ban hành.

2.4.5 Phương pháp phân tích thống kê

Dữ liệu CLN được chuẩn hóa trước khi được đánh giá bằng các phươngpháp thống kê:

 Phân tích nhóm (cluster analysis - CA): sử dụng phương pháp Wardhierarchical clustering để phân nhóm theo vị trí các điểm lấy mẫu có CLNtương đồng (thông qua giá trị của các thông số)

 Phân tích yếu tố (factor analysis - FA): sử dụng để đánh giá tầmquan trọng của các thông số riêng biệt với CLN nói chung để từ đó loại bỏ cácthông số không cần thiết Đối với phương pháp phân tích yếu tố FA giá trịtương quan được sắp xếp như sau: dưới 0,3 là tương quan yếu; Từ 0,3 đến 0,7

là tương quan bình thường và lớn hơn 0,7 đó là tương quan chặt

 Phương pháp phân tích thành phần chính (Principal ComponentAnalysis – PCA): là một kĩ thuật thống kê đa biến được sử dụng để phân vùng

và xác định đặc điểm riêng biệt của từng vùng CLN

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 Điều kiện tự nhiên - kinh tế xã hội tỉnh Bắc Giang

3.1.1 Đặc điểm tự nhiên tỉnh Bắc Giang

3.1.1.1 Vị trí địa lý

Bắc Giang là tỉnh miền núi, giáp với châu thổ đồng bằng Bắc Bộ Theochi cục Thống kê tỉnh Bắc Giang năm 2014, tổng diện tích tự nhiên của BắcGiang là 3.849,45 km2 chiếm 1,2% diện tích tự nhiên của Việt Nam, nằm ởtoạ độ địa lý từ 21007” đến 21037” vĩ độ Bắc; từ 105053” đến 107002” kinh độĐông Bắc Giang có vị trí gần các trung tâm công nghiệp của vùng kinh tếtrọng điểm phía Bắc Trung tâmBắc Giang cách Thủ đô Hà Nội 50 km, cáchcửa khẩu Hữu Nghị Quan với Trung Quốc 110 km; cách sân bay quốc tế NộiBài 60 km, cách cảng biển Hải Phòng,Quảng Ninh 130km , điều này đã tạonhiều thuận lợi cho tỉnh phát triển kinh tế liên vùng, giao lưu kinh tế với cáctỉnh đồng bằng sông Hồng, các tỉnh vùng Đông Bắc và các tỉnh thành kháctrong cả nước

3.1.1.2 Địa hình

Bắc Giang là nơi chuyển tiếp giữa vùng núi cao và đồng bằng nên địahình khá phức tạp và đa dạng Địa hình bị chia cắt mạnh, đồi núi xen kẽ lẫnnhau tạo thành các khu vực đồi cao, đồi thấp với các hệ thống sông tự nhiên

có hướng dốc dần theo chiều Tây Bắc - Đông Nam Toàn tỉnh có độ cao trungbình so với mặt nước biển thay đổi từ 10 đến 1.000m Địa hình Bắc Giangphân bố thành hai tiểu vùng: vùng núi (chiếm 72% ) gồm 7 huyện: Sơn Động,Lục Nam, Lục Ngạn, Yên Thế, Tân Yên, Yên Dũng, Lạng Giang, trong đómột phần các huyện Lục Ngạn, Lục Nam, Yên Thế và Sơn Động là vùng núicao; Vùng đồi núi trung du và đồng bằng (chiếm 28%) gồm các huyện: HiệpHòa, Việt Yên và TP Bắc Giang Địa hình đa dạng là điều kiện để tỉnh Bắc

Giang có thể phát triển nông - lâm nghiệp theo hướng đa dạng hoá với nhiềuloại cây trồng, vật nuôi có giá trị sản phẩm cao, đáp ứng nhu cầu của thịtrường.

3.1.1.3 Hệ thống thủy văn

Hệ thống sông: Bắc Giang có 3 con sông lớn chảy qua với tổng chiều

dài 374 km là sông Cầu, sông Lục Nam và sông Thương Ba dòng sông cólưu lượng lớn và có nước quanh năm Ba dòng sông chảy qua tỉnh Bắc Giangđều là những sông có chiều dài trên 100 km và có diện tích lưu vực, lượngnước vào loại trung bình của quốc gia Cả ba con sông này hợp lưu ở Phả Lại,cùng với sông Đuống tạo thành hai dòng chảy chính là sông Thái Bình vàsông Kinh Thầy, khiến cho khu vực này có đến 6 khúc sông nên gọi Lục ĐầuGiang Ba dòng sông của Bắc Giang đều là những sông có chiều dài trên 100

km và có diện tích lưu vực, lượng nước vào loại trung bình so với 2.360 dòngsông lớn, nhỏ của nước ta

Chế độ thuỷ văn của các sông gồm 2 mùa là mùa lũ và mùa cạn

- Dòng chảy mùa lũ: Mùa lũ trên các sông ở Bắc Giang bắt đầu tương

đối đồng nhất về thời gian, thường từ tháng 6 đến tháng 9 (chậm hơn so vớithời gian bắt đầu mưa khoảng 01 tháng) tuy nhiên có năm lũ xuất hiện sớmhoặc muộn hơn dao động trong khoảng 01 tháng song tần suất không lớn Lưulượng nước trên các sông trong mùa lũ chiếm khoảng 75-85% tổng lượngdòng chảy trong cả năm Trong mùa lũ, phân phối dòng chảy của các thángkhông đều, lưu lượng lớn nhất thường xuất hiện vào tháng 7 Lưu lượng lớnnhất trong mùa lũ đo được ở Cầu Sơn (sông Thương)là 1.830 m3/s, tại Chũ(sông Lục Nam) là 4.100 m3/s

- Dòng chảy mùa kiệt: Mùa kiệt trên các sông ở Bắc Giang bắt đầu từ tháng

10 năm trước đến tháng 4 năm sau (kéo dài 8 tháng) Lưu lượng nước trên cácsông trong mùa kiệt chỉ chiếm 20-25 % tổng lượng dòng chảy trong năm

Bảng 3.1 Trữ lượng nước 3 con sông lớn của tỉnh Bắc Giang

TT Tên sông Diện tích (km 2 ) Tổng lượng nước (tỷ m 3 / năm)

Lượng mưa trung bình hàng năm khoảng 1.200 - 1.600 mm, đủ đápứng nhu cầu nước cho sản xuất và đời sống Số giờ nắng trung bình hàng năm

từ 1.200 - 1.400 giờ, thuận lợi cho canh tác, phát triển các cây trồng nhiệt đới,

á nhiệt đới

Nhiệt độ trung bình năm từ 23 - 240C; giảm xuống 190C ở vùng núi cao500-600m Trong mùa đông, nhiệt độ thấp nhất có thể xuống dưới 100C, thậmchí dưới 00C vào tháng 12 và tháng 1 trong các thung lũng vùng cao Biên độnhiệt năm lớn (12-130C) phù hợp với quy luật phân hoá của khí hậu có mùađông lạnh Biên độ nhiệt độ ngày đêm trung bình năm dao động trong khoảng

6 - 80C, đặc trưng của khí hậu đồi núi trung du của Bắc Giang

Yếu tố khí hậu làm chất lượng nước sông trên địa bàn tỉnh có sự khác biệt và thay đổi theo mùa: mùa khô CLN xấu hơn mùa mưa.

3.1.2.Tình hình phát triển kinh tế - xã hội

3.1.2.1 Hiện trạng dân số và phân bố dân cư

Theo Cục Thống kê tỉnh Bắc Giang, năm 2014, dân số trung bình BắcGiang khoảng 1,6 triệu người với 26 dân tộc, trong đó đông nhất là người