Tổng quan về tài nguyên nước.Vai trò và thực trạng tài nguyên nước.Các vấn đề về chỉ tiêu giám sát nguồn nước Tổng quan về nguồn nước Sông Cầu.Các nguồn chất thải chính trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên.Nguồn thải từ hoạt động sinh hoạt.Nguồn thải từ hoạt động sản xuất công nghiệp.Nguồn thải từ hoạt động nông nghiệp.Đánh giá chất lượng nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG NGUYẾN ĐÌNH TÙNG NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM Ơ NHIỄM NƯỚC MẶT CỦA SÔNG CẦU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH THÁI NGUYÊN VÀ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ CHỈ TIÊU GIÁM SÁT CHẤT LƯỢNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Hà Nội – Năm 2016 i ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG NGUYẾN ĐÌNH TÙNG NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM Ô NHIỄM NƯỚC MẶT CỦA SÔNG CẦU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH THÁI NGUYÊN VÀ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ CHỈ TIÊU GIÁM SÁT CHẤT LƯỢNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS TS Nguyễn Mạnh Khải Hà Nội – Năm 2016 ii LỜI CẢM ƠN Luận văn tốt nghiệp bước cuối sau trình học tập, nghiên cứu học viên cao học, để trở thành Thạc sĩ tương lai đất nước Trong trình thực luận văn tốt nghiệp, em nhận giúp đỡ, hướng dẫn, hỗ trợ động viên từ gia đình, từ q thầy bạn Nhờ mà em hồn thành luận văn mong muốn, xin cho phép em gửi lời cám ơn sâu sắc chân thành đến: Các thầy cô Trung tâm nghiên cứu Tài nguyên Môi trường - Đại Quốc gia Hà Nội dạy cho em kiến thức cần thiết để em tiếp thu thơng tin mới, phát triển thêm vốn hiểu biết vận dụng cơng việc sau Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS.TS Nguyễn Mạnh Khải – Khoa Môi trường – trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội, người trực tiếp hướng dẫn luận văn tốt nghiệp em Trong suốt trình làm luận văn, thầy tận tình hướng dẫn, giúp em giải vấn đề nảy sinh q trình làm luận văn hồn thành luận văn định hướng ban đầu Xin chân thành cảm ơn thầy cô hội đồng bảo vệ luận văn cho em đóng góp quý báu để luận văn thêm hoàn chỉnh Cuối xin gửi lới cảm ơn tới gia đình bạn bè người bên em giúp đỡ em lúc khó khăn Một lần em xin chân thành cảm ơn Chúc tất người sức khỏe thành đạt Học viên Nguyễn Đình Tùng i LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng cá nhân mình; số liệu trung thực, không sử dụng số liệu tác giả khác chưa công bố; kết nghiên cứu chưa công bố Hà Nội, ngày tháng năm Học viên Nguyễn Đình Tùng ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii DANH MỤC BẢNG BIỂU v DANH MỤC HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ vi MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu đề tài Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1Một số khái niệm 1.2 Tổng quan tài nguyên nước 1.2.1 Vai trò thực trạng tài nguyên nước 1.2.2 Các vấn đề tiêu giám sát nguồn nước 1.3 Tổng quan nguồn nước Sông Cầu 17 1.3.1 Điều kiện tự nhiên 17 1.3.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 20 1.3.3 Đặc điểm nguồn thải lưu vực sông Cầu [2] 21 Chương ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 2.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 26 2.2 Phương pháp nghiên cứu 26 2.2.1 Phương pháp thu thập tổng hợp tài liệu 26 2.2.2 Phương pháp chuyên gia 27 2.2.3 Phương pháp thống kê, xử lý số liệu 27 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 28 3.1 Các nguồn chất thải địa bàn tỉnh Thái Nguyên 28 3.1.1 Nguồn thải từ hoạt động sinh hoạt 28 3.1.2 Nguồn thải từ hoạt động sản xuất công nghiệp 32 3.1.3 Nguồn thải từ hoạt động nông nghiệp 34 3.1.4 Nguồn thải khác 35 3.2 Đánh giá chất lượng nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên 37 iii 3.2.1 Chất rắn lơ lửng (TSS) 37 3.2.2 Hàm lượng oxy hòa tan (DO) 39 3.2.3 Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5) 40 3.2.5 Nhu cầu oxy hóa học (COD) 42 3.2.6 Chỉ tiêu dinh dưỡng 43 3.2.7 Chỉ tiêu Coliform 46 3.2.8 Chỉ tiêu dầu mỡ khoáng 47 3.2.9 Chỉ tiêu kim loại nặng 47 3.3 Công tác quản lý, bảo vệ môi trường tỉnh 50 3.4 Đề xuất tiêu giám sát chất lượng nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên 52 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 iv DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Cấu trúc hệ thống tiêu quản lý bền vững tài nguyên nước [19] 16 Bảng Một số số liệu đặc trưng hình thái sơng lưu vực sơng Cầu 19 Bảng Diện tích, dân số tốc độ tăng trưởng kinh tế tỉnh 21 thuộc LVS Cầu năm 2010 21 Bảng Tải lượng chất nhiễm nước thải sinh hoạt 30 Bảng Thành phần chất thải rắn sinh hoạt 31 số dân 24 Bảng Đặc trưng nước thải loại hình cơng nghiệp 33 Bảng Hàm lượng TSS nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên, đợt (mùa khô) đợt (mùa mưa) năm 2011 37 Bảng Hàm lượng DO nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên, đợt (mùa khô) đợt (mùa mưa) năm 2011 39 Bảng Hàm lượng BOD5 nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên, đợt (mùa khô) đợt (mùa mưa) năm 2011 41 Bảng 10 Hàm lượng COD nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên, đợt (mùa khô) đợt (mùa mưa) năm 2011 42 Bảng 11 Hàm lượng NO3- nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên, đợt (mùa khô) đợt (mùa mưa) năm 2011 44 Bảng 12 Hàm lượng PO43- nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên, đợt (mùa khô) đợt (mùa mưa) năm 2011 45 Bảng 13 Chỉ tiêu Coliform nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên, đợt (mùa khô) đợt (mùa mưa) năm 2011 46 Bảng 14 Kết phân tích số tiêu nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên, đợt (mùa khô) 48 đợt (mùa mưa) năm 2011 48 Bảng15 Bộ tiêu giám sát chất lượng nước sông suối Việt Nam 54 Bảng 16 Ma trận tổng hợp lựa chọn tiêu giám sát theo tiêu chí 56 Bảng 17 Kết tiêu giám sát chất lượng nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên 57 v DANH MỤC HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ Hình Bản đồ lưu vực sông Cầu 18 Hình Tỷ lệ đóng góp lượng thải tỉnh lưu vực ước tính theo số dân 24 Hình Bản đồ hành tỉnh Thái Nguyên 26 Hình Đồ thị giá trị tiêu TSS nước sông Cầu đoạn chảy qua 38 Hình Đồ thị giá trị tiêu DO nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên, đợt năm 2011 40 Hình Đồ thị giá trị tiêu BOD5 nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên, đợt năm 2011 42 Hình Đồ thị giá trị tiêu COD nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên, đợt năm 2011 43 Hình Đồ thị giá trị tiêu NO3- nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên, đợt năm 2011 45 Hình Đồ thị giá trị tiêu Coliform nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên, đợt năm 2011 47 vi MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Xác định tầm quan trọng nguồn nước phát triển quốc gia, năm gần đây, lĩnh vực quản lý, bảo vệ tài nguyên nước có nhiều chuyển biến tích cực đạt kết đáng kể Tuy nhiên, lĩnh vực đòi hỏi phải đầu tư lớn nhân lực, tài chính, cơng nghệ, cơng cụ phục vụ cho hoạt động quản lý, bảo vệ tài nguyên nước Một đầu tư quan trọng cần phải thực việc đầu tư hệ thống quan trắc, giám sát nguồn nước với tiêu cụ thể để phục vụ việc thực thi hoạt động quản lý, bảo vệ tài nguyên nước cách hiệu phù hợp với tình hình thực tế Với đặc điểm vai trò cơng tác giám sát nguồn nước trên, nhận thấy, để bảo đảm công tác quản lý bảo vệ nguồn nước hiệu bước quan trọng bậc theo dõi, giám sát chặt chẽ thực trạng diễn biến, chế độ, số lượng chất lượng nguồn nước lưu vực sông, vùng lãnh thổ, việc khai thác, sử dụng nước cho nhu cầu việc bảo vệ nguồn nước, vật thể chứa nước trữ nước lưu vực sông Lưu vực sông Cầu lưu vực sơng lớn Việt Nam, có vị trí địa lý đặc biệt, đa dạng phong phú tài nguyên lịch sử phát triển kinh tế - xã hội tỉnh nằm lưu vực Lưu vực sơng Cầu có dòng sơng Cầu với chiều dài 290 km bắt nguồn từ núi Văn Ôn (Vạn On) độ cao 1.170 m đổ vào sơng Thái Bình Phả Lại Trong lưu vực sơng Cầu có tới 26 phụ lưu cấp với tổng chiều dài 670 km 41 phụ lưu cấp hai với tổng chiều dài 645 km hàng trăm km sông cấp ba, bốn sông suối ngắn 10 km Lưu vực sông Cầu nằm vùng mưa lớn (1.500-2.700 mm/năm) tỉnh Bắc Kạn Thái Nguyên, tổng lưu lượng nước hàng năm đạt đến 4,2 tỷ m³ [5] Trong năm gần đây, tình hình phát triển kinh tế - xã hội lưu vực sông Cầu diễn mạnh mẽ, đem lại nhiều lợi ích to lớn cho kinh tế quốc dân, nộp ngân sách nhà nước hàng trăm tỷ đồng, góp phần nâng cao đời sống, giải công ăn việc làm cho số lượng lớn người lao động Tuy nhiên, lợi ích mang lại tình trạng nhiễm mặt trái hoạt động gây mức báo động Các tác động mạnh mẽ đến môi trường lưu vực sông Cầu hoạt động phát triển KT- XH hoạt động khu công nghiệp, sản xuất làng nghề, khu khai thác chế biến, tụ điểm dân cư Sự đời hoạt động hàng loạt khu công nghiệp thuộc tỉnh, thành phố, hoạt động tiểu thủ công nghiệp làng nghề, xí nghiệp kinh tế quốc phòng với hoạt động khai thác, canh tác hành lang thoát lũ, chất thải bệnh viện, trường học làm cho mơi trường nói chung mơi trường nước nói riêng ngày xấu đi, nhiều đoạn sông bị ô nhiễm tới mức báo động Nhận thấy vai trò quan trọng hệ thống sông Cầu phát triển kinh tế bền vững tỉnh Thái Nguyên để có sở đề xuất giải pháp nhằm bảo vệ môi trường nước mặt, định chọn đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm ô nhiễm nước mặt sông Cầu địa bàn tỉnh Thái Nguyên đề xuất số tiêu giám sát chất lượng” Mục tiêu nghiên cứu đề tài - Đánh giá mức độ nguyên nhân ô nhiễm nước mặt sông Cầu địa bàn tỉnh Thái Nguyên - Đề xuất số tiêu giám sát chất lượng nước Kết nghiên cứu đề tài góp phần củng cố sở khoa học, có ý nghĩa tham khảo định hướng lựa chọn thông số quan trắc, giám sát chất lượng môi trường nước lưu vực sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên Hình Đồ thị giá trị tiêu Coliform nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên, đợt năm 2011 3.2.8 Chỉ tiêu dầu mỡ khoáng Tại tất điểm quan trắc nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên hai đợt quan trắc cho kết phân tích tiêu dầu mỡ khống nằm giới hạn A1 Xét tiêu dầu mỡ khống nước sơng sử dụng sinh hoạt 3.2.9 Chỉ tiêu kim loại nặng Theo kết quan trắc đợt 1, vào mùa khô, nồng độ Cr từ điểm Văn Lang đến hợp lưu sông Cầu – Cơng có giá trị hàm lượng kim loại nặng: Cu, Cr, Cd, As, Hg thấp, đạt giới hạn A1, nguồn nước khơng nhiễm sử dụng cho sinh hoạt tiêu Cu, Cr, Cd, As, Hg Tuy nhiên điểm chân cầu Gia Bẩy, đập Thác Huống Hợp lưu sông Công – Cầu, điểm tiếp nhận trực tiếp nước thải sinh hoạt công nghiệp từ thành phố Thái Nguyên, tiêu Hg vượt giới hạn A2, nằm giới hạn B1 47 Bảng 14 Kết phân tích số tiêu nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên, đợt (mùa khô) đợt (mùa mưa) năm 2011 QCVN 08:2008/BTNMT Hợp Văn Minh Thượn Cầu Hà lưu Chân Đập Lang – Hòa Lập – Sơn g Đình Mây – Châu – cầu Gia Thác sơng Đơn vị Đồng Bình Đồng Cầm – Phú Phú Phú Bẩy Huống Cầu - A1 A2 B1 B2 Hỷ (HB) Hỷ (SC) Bình Bình Bình (GB) (TH) sơng (VL) (ML) (TĐ) (CM) (HC) Công 6-8.5 6-8.5 5.5-9 5.5-9 0.01 0.02 0.1 0.3 0.01 0.02 0.04 0.005 Đợt As mg/l