Nghiên cứu hiện trạng chất lượng nước, trầm tích sông trường giang, tỉnh quảng nam và đề xuất các biện pháp cải thiện

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Bùi Thị Tƣơi NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG CHẤT LƢỢNG NƢỚC, TRẦM TÍCH SƠNG TRƢỜNG GIANG, TỈNH QUẢNG NAM VÀ ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP CẢI THIỆN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2017 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Bùi Thị Tƣơi NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG CHẤT LƢỢNG NƢỚC, TRẦM TÍCH SƠNG TRƢỜNG GIANG, TỈNH QUẢNG NAM VÀ ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP CẢI THIỆN Chuyên ngành: Kĩ thuật môi trường Mã số: 60520320 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Nguyễn Mạnh Khải Hà Nội - 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn cơng trình nghiên cứu cá nhân thực hướng dẫn khoa học PGS.TS Nguyễn Mạnh Khải, Khoa môi trường – Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn khơng chép cơng trình nghiên cứu người khác Số liệu kết luận văn chưa cơng bố cơng trình khoa học khác Các thơng tin thứ cấp sử dụng luận văn có nguồn gốc rõ ràng, trích dẫn đầy đủ, trung thực quy cách Tơi hồn tồn chịu trách nhiệm tính xác thực nguyên luận văn HỌC VIÊN THỰC HIỆN Bùi Thị Tƣơi LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sĩ ―Nghiên cứu trạng chất lượng nước, trầm tích sơng Trường Giang, tỉnh Quảng Nam đề xuất giải pháp cải thiện‖ thực Bộ môn Công nghệ môi trường – Khoa Môi trường – Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Viện Sinh thái Bảo vệ cơng trình Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam Trước hết xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Mạnh Khải khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên nhiệt tình hướng dẫn tơi suốt q trình thực luận văn Tơi xin cảm ơn cán nghiên cứu Viện Sinh thái Bảo vệ cơng trình, Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam giúp đỡ tơi q trình thu thập xử lý số liệu phu ̣c vu ̣ viê ̣c thực luận văn Đồng thời, nhận giúp đỡ quý báu thầy cô giáo, cán Khoa Môi trường – Đại học Khoa học Tự Nhiên hết lòng giảng dạy, truyền đạt kiến thức tạo điều kiện cho tơi hồn thành chương trình đào tạo thạc sĩ Kĩ thuật mơi trường Tôi xin cảm ơn Ban chủ nhiệm đề tài độc lập cấp Nhà nước: ―Nghiên cứu tổng thể sông Trường Giang vùng phụ cận phục vụ phát triển bền vững kinh tế - xã hội tỉnh Quảng Nam‖ tạo điều kiện thuận lợi để trực tiếp tham gia sử dụng số liệu đề tài để thực luận văn tốt nghiệp Tôi xin cảm ơn giúp đỡ cán UBND huyện Duy Xuyên, UBND huyện Thăng Bình, UBND huyện Tam Kỳ, UBND huyện Núi Thành, tỉnh Quảng Nam nhiệt tình cung cấp thơng tin giúp tơi q trình ều tra, khảo sát thực địa sông Trường Giang Cuối xin cảm ơn động viên, khích lệ gia đình bạn bè, đồng nghiệp suốt trình học tập thực luận văn Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 201 Học viên cao học Bùi Thị Tƣơi MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .3 1.1 Tình hình nghiên cứu trạng chất lƣợng nƣớc trầm tích số sông giới 1.1.1 Hiện trạng chất lượng nước 1.1.2 Hiện trạng chất lượng trầm tích 1.2 Tình hình nghiên cứu trạng chất lƣợng nƣớc trầm tích số sơng Việt Nam .7 1.2.1 Hiện trạng chất lượng nước 1.2.2 Hiện trạng chất lượng trầm tích 1.3 Các phƣơng pháp cải thiện chất lƣợng nƣớc sông giới 12 1.4 Các phƣơng pháp cải thiện chất lƣợng nƣớc sông Việt Nam 14 CHƢƠNG ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .18 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu 18 2.1.1 Giới thiệu sông Trường Giang 18 2.1.2 Điều kiện tự nhiên khu vực sông Trường Giang .19 2.1.3 Điều kiện kinh tế - xã hội khu vực sông Trường Giang 25 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu .28 2.2.1 Phương pháp thu thập, kế thừa tài liệu 28 2.2.2 Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa 28 2.2.3 Phương pháp xử lý số liệu 31 2.2.4 Phương pháp đánh giá 31 CHƢƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 36 3.1 Hiện trạng sử dụng nƣớc sông Trƣờng Giang 36 3.2 Đánh giá, phân tích nguồn tác động có nguy gây suy giảm chất lƣợng nƣớc sông Trƣờng Giang 37 3.2.1 Nguồn thải từ sản xuất công nghiệp .37 3.2.2 Nguồn thải từ sản xuất nông nghiệp 38 3.2.3 Nguồn thải từ nuôi trồng thủy sản 38 3.2.4 Nguồn thải từ sinh hoạt 45 3.2.5 Các nguồn thải từ hoạt động khác .45 3.3 Kết đánh giá chất lƣợng nƣớc khu vực nghiên cứu .45 3.3.1 Đánh giá chất lượng nước theo tiêu riêng lẻ 45 3.3.2 Đánh giá chất lượng nước theo tiêu tổng hợp 56 3.4 Hiện trạng chất lƣợng trầm tích khu vực nghiên cứu 61 3.5 Đề xuất số giải pháp giảm thiểu ô nhiễm nƣớc trầm tích khu vực nghiên cứu 67 3.5.1 Giải pháp quản lý 68 3.5.2 Giải pháp kỹ thuật .68 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .70 Kết luận 70 Kiến nghị 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 PHỤ LỤC .76 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BOD5 Nhu cầu oxy sinh hóa (Biochemical Oxygen Demand) COD Nhu cầu oxy hóa học (Chemical Oxygen Demand) DO Nồng độ oxy hoà tan (Disssolved Oxygen) MPC Tiêu chuẩn chất lượng nước cho nuôi trồng thủy sản Nga QCCP Quy chuẩn cho phép QCVN Quy chuẩn Việt Nam TCCP Tiêu chuẩn cho phép ReWQI Chỉ số chất lượng nước tương đối TSS Tổng chất rắn lơ lửng (Total Suspendid solids) USEPA Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ (United States Environmental Protection Agency) DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Nhiệt độ khơng khí trung bình tháng năm khu vực nghiên cứu .20 Bảng 2.2 Điều kiện kinh tế khu vực nghiên cứu .25 Bảng 2.3 Dân số mật độ xã vùng phụ cận sông Trường Giang, giai đoạn 20112015 .27 Bảng 2.4 Vị trí điểm lấy mẫu nước mặt 29 Bảng 2.5 Vị trí điểm lấy mẫu trầm tích 30 Bảng 2.6 Phương pháp phân tích tiêu nước mặt trầm tích sơng Trường Giang, tỉnh Quảng Nam 31 Bảng 2.7 Phân cấp đánh giá chất lượng nước (5 cấp) phụ thuộc n ReWQI = I 35 Bảng 3.1 Diện tích mặt nước ni trồng thủy sản xã ven sông Trường Giang giai đoạn 2010-2016 39 Bảng 3.2 Diện tích nuôi trồng thủy sản ven sông Trường Giang phân theo phương thức nuôi loại thủy sản năm 2016 .42 Bảng 3.3 Bảng phân cấp đánh giá chất lượng nước phụ thuộc n ReWQI .56 Bảng 3.4 Kết tính tốn giá trị Wi, qi vị trí MN1 56 Bảng 3.5 Kết tính tốn tiêu ReWQI nước mặt sơng Trường Giang 59 DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Sơ đồ phạm vi sông Trường Giang .18 Hình 2.2 Sơ đồ phân vùng địa hình theo độ cao đồng bằngtỉnh Quảng Nam 24 Hình 3.1 Ao ni tơm sơng Trường Giang 36 Hình 3.2 Sử dụng ngư cụ khai thác thủy sản làm lấn chiếm lòng sơng 36 Hình 3.3 Bể lọc cát xử lý nước giếng khoan trước sử dụngcủa hộ dân ven sông Trường Giang 37 Hình 3.4 Chất thải ao ni xả trực tiếp sông Trường Giang 41 Hình 3.5 Lấy nước tầng đáy lòng sơng Trường Giang vào ao ni 41 Hình 3.6 Cơ cấu diện tích theo hình thức ni .43 Hình 3.7 Cơ cấu diện tích theo đối tượng ni 44 Hình 3.8 Bơm xả nước thải đầm nuôi tôm sông Trường Giang 44 Hình 3.9 Nước sơng Trường Giang với phát triển tảo 44 Hình 3.10 pH nước sông Trường Giang .46 Hình 3.11 Độ mặn nước sông Trường Giang .46 Hình 3.12 DO nước sơng Trường Giang 47 Hình 3.13 Chỉ số BOD5 nước sông Trường Giang .48 Hình 3.14 Chỉ số COD nước sơng Trường Giang 49 Hình 3.15 Hàm lượng TSS nước sông Trường Giang 49 Hình 3.16 Hàm lượng N-NH4+ nước sơng Trường Giang 50 Hình 3.17 Hàm lượng N-NO3-trong nước sông Trường Giang 51 Hình 3.18 Hàm lượng Astrong nước sơng Trường Giang 53 Hình 3.19 Hàm lượng Pb nước sông Trường Giang 54 Hình 3.20 Hàm lượng Hg nước sông Trường Giang 54 Hình 3.21 Hàm lượng Coliform nước sơng Trường Giang 55 Hình 3.22 Hàm lượng As trầm tích sơng Trường Giang 61 Hình 3.23 Hàm lượng Cd trầm tích sơng Trường Giang 62 Hình 3.24 Hàm lượng Cu trầm tích sơng Trường Giang 63 Hình 3.25 Hàm lượng Pb trầm tích sơng Trường Giang 63 Hình 3.26 Hàm lượng Zn trầm tích sơng Trường Giang 64 Hình 3.27 Hàm lượng Hg trầm tích sơng Trường Giang 65 Hình 3.28 Biến thiên hàm lượng số kim loại nặng trầm tích sơng Trường Giang .67 MỞ ĐẦU Nguồn nước mặt sơng đóng vai trò quan trọng phát triển kinh tế - xã hội Tại Việt Nam, khoảng 20 năm trở lại đây, nước mặt thủy vực nói chung nước mặt dòng sơng có thay đổi lớn theo chiều hướng suy giảm chất lượng [20] Sông Trường Giang với chiều dài 67 km, thuộc địa phận tỉnh Quảng Nam, ngăn cách với biển cồn cát rộng lớn, phía Bắc nhập với hạ lưu hệ thống sơng Vu Gia Thu Bồn đổ biển qua cửa Đại (Hội An), phía Nam nhập với hạ lưu sơng Tam Kỳ đổ biển qua cửa Lở cửa An Hòa Nguồn nước Trường Giang thu nhận từ hai hệ thống Vu Gia - Thu Bồn hệ thống sơng Tam Kỳ, nguồn nước thủy triều lên xuống đổ vào rút cửa sơng Sơng Trường Giang có vai trò quan trọng giao thông thủy, cấp nước nuôi trồng thủy sản, điều tiết lũ cho vùng hạ lưu sông Vu Gia – Thu Bồn sông Tam Kỳ, nơi di cư nhiều loài thủy hải sản có giá trị, nơi giao thoa nước mặn nước cửa sông; sông Trường Giang nơi sinh sản phát triển nhiều loài thủy sản quý sá sùng, hàu, nơi kết nối văn hóa Hội An với vùng phụ cận vùng đệm chuyển tiếp Khu bảo tồn biển Cù Lao Chàm Sông Trường Giang dòng sơng tinh thần cư dân ven biển tỉnh Quảng Nam, mang nhiều giá trị lịch sử, văn hóa Hiện nay, sức ép gia tăng dân số phát triển kinh tế ảnh hưởng mức đến sông Trường Giang Hàng chục năm gần đây, người dân tự ý lấn chiếm lòng sơng làm nơi nuôi trồng thủy sản xây dựng công trình sơng cầu, đập, gây bồi lắng lòng sơng, thu hẹp dòng chảy Các hoạt động xả thải cư dân hai bên bờ sông, hoạt động khai thác thác tài nguyên, hoạt động sản xuất kinh doanh gây ô nhiễm môi trường, tượng xâm nhập mặn ngày gia tăng sơng Trường Giang vùng phụ cận Ơ nhiễm nguồn nước làm suy giảm chất lượng nước, tích lũy trầm tích, ảnh hưởng đến lồi động, thực vật thủy sinh, theo chuỗi thức ăn gây ảnh hưởng đến sức khỏe người Vì Luận văn ―Nghiên cứu trạng chất lượng nước, trầm tích sơng Trường Giang, tỉnh Quảng Nam đề xuất giải pháp cải thiện‖ thực nhằm đánh giá trạng chất lượng nước trầm tích sơng, từ đề xuất số giải pháp cải thiện chất lượng nước sông Trường Giang PHỤ LỤC KẾT QUẢ PHÂN TÍCH MẪU NƢỚC MẶT SƠNG TRƢỜNG GIANG, TỈNH QUẢNG NAM Bảng Các điểm lấy mẫu nƣớc mặt sông Trƣờng Giang, tỉnh Quảng Nam Ký hiệu NM1 NM2 NM3 NM4 NM5 NM6 NM7 NM8 NM9 NM10 NM11 NM12 NM13 NM14 NM15 NM16 NM17 NM18 NM19 NM20 Vị trí lấy mẫu Ngã ba sông Trường Giang sông Vu Gia-Thu Bồn, xã Duy Vinh, huyện Duy Xuyên Điểm sông, gần cầu Trường Giang, xã Duy Thành, huyện Duy Xuyên Điểm tiếp nhận nước thải sinh hoạt thuộc xã Bình Giang, huyện Thăng Bình Điểm sơng gần cầu Sắt, xã Bình Giang, huyện Thăng Bình Điểm sơng thuộc xã Bình Triều, huyện Thăng Bình Điểm sơng gần cầu Bình Đào, xã Bình Đào, huyện Thăng Bình Điểm sơng, gần cầu Bến Đá, xã Bình Sa, huyện Thăng Bình Điểm sơng, gần cầu Bình Hải mới, xã Bình Hải, huyện Thăng Bình Điểm sơng giáp ao ni thủy sản, xã Bình Sa, huyện Thăng Bình Điểm sơng gần đập Cổ Linh, xã Bình Sa, huyện Thăng Bình Điểm tiếp nhận nước thải đầm ni tơm gần cầu Bình Nam, xã Bình Nam, huyện Thăng Bình Điểm sơng giáp ao ni thủy sản, xã Tam Thanh, thành phố Tam Kỳ Điểm sông, gần cầu Tam Thanh, xã Tam Thanh, thành phố Tam Kỳ Điểm sông, gần cầu Kỳ Trung, xã Tam Phú, thành phố Tam Kỳ Cống lấy nước vào đầm nuôi tôm, xã Tam Tiến, huyện Núi Thành Điểm sông thuộc khu neo đậu tàu thuyền, xã Tam Tiến, huyện Núi Thành Ngã ba sông Trường Giang sông Tam Kỳ, xã Tam Tiến, huyện Núi Thành Bến phà Tam Hòa, xã Tam Hòa, huyện Núi Thành Điểm gần bãi nuôi ngao, xã Tam Hải, huyện Núi Thành Bãi nuôi ngao xã Tam Giang, huyện Núi Thành Tọa độ X 565188 564028 564879 566556 569544 569285 574098 574473 577517 577671 580031 582488 585395 586368 588962 589363 590698 592415 595349 595275 Y 1755153 1750531 1749665 1747250 1744446 1742631 1737363 1736848 1733839 1733857 1730947 1727531 1724004 1722173 1719344 1718897 1716465 1714870 1712573 1712379 Bảng Kết phân tích mẫu nƣớc mặt sông Trƣờng Giang, tỉnh Quảng Nam (Tháng 11/2016) STT Ký hiệu 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 QCVN 08-MT : 2015/BTNMT NM1 NM2 NM3 NM4 NM5 NM6 NM7 NM8 NM9 NM10 NM11 NM12 NM13 NM14 NM15 NM16 NM17 NM18 NM19 NM20 B1 B2 pH 7,5 7,3 7,2 7,1 7,2 7,5 7,2 6,9 7,3 6,7 7,2 7,4 6,8 7,2 7,2 6,8 6,8 7,5 7,2 5,5 - 5,5 - Độ mặn (‰) 6,7 3,6 3,2 2,1 2,8 1,9 2,1 1,9 1,7 1,8 1,9 2,4 2,1 4,4 4,7 5,1 5,7 7,4 8,9 10,2 - DO (mg/l) BOD5 (mg/l) 7,4 6,4 4,3 4,6 5,1 4,5 4,2 5,5 3,7 4,8 4,4 4,8 5,5 4,3 4,2 4,6 7,9 7,6 6,7 6,5 3,7 3,1 35,6 18,3 3,3 25,7 27,8 3,5 58,6 4,2 48,2 52,1 13,7 30,2 26,9 16,4 3,5 33,9 3,6 6,3 15 25 Kết phân tích tiêu NNCOD TSS As NH4+ NO3(mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) 6,7 40 0,14 1,4 0,008 9,0 69 0,15 1,3 0,003 61,5 72 1,15 12,5 0,005 32,4 36 0,34 5,2 0,007 6,2 15 0,08 1,1 0,015 44,6 24 1,18 13,7 0,028 56,5 46 1,48 10,4 0,001 7,6 10 0,14 1,7 0,023 84,5 59 2,46 13,6 0,006 16,4 31 0,32 4,9 0,009 85,7 106 3,15 5,3 0,222 102,9 114 5,73 7,1 0,267 28,0 55 0,45 3,8 0,011 61,6 47 5,46 2,8 0,007 43,5 55 2,12 3,6 0,003 32,7 64 0,55 2,4 0,271 8,1 37 0,12 0,7 0,013 60,4 61 1,09 5,2 0,151 7,1 11 1,36 6,3 0,006 12,5 24 1,52 5,8 0,009 30 50 0,9 10 0,05 50 100 0,9 15 0,1 Pb (mg/l) Hg (mg/l) Coliform (MPN/100ml) 0,005 0,006 0,011 0,004 0,017 0,011 0,012 0,015 0,007 0,001 0,032 0,025 0,007 0,013 0,007 0,035 0,006 0,022 0,013 0,011 0,05 0,05 0,0007