Đánh giá chất lượng nước mặt sông Đà đoạn chảy qua thành phố Hòa Bình

Nghiên cứu được thực hiện nhằm đánh giá chất lượng nước sông Đà đoạn chảy qua thành phố Hòa Bình. Đề tài phân tích 12 chỉ tiêu pH, TSS, DP, BOD5 , COD, NO2 - , NH4 +, PO4 3-, NO3 - , Fe, độ đục, Coliform của 24 mẫu nước tại 4 vị trí lấy mẫu: Lòng hồ Hoà Bình, cầu Cứng, cầu Đen và cảng Bến Ngọc.

Kiều Thị Dương1, Đặng Đình Chất1 Nguyễn Đức Hùng2, Kiều Thuý Quỳnh2 Đỗ Thị Kim Thanh2 TÓM TẮT Nghiên cứu thực nhằm đánh giá chất lượng nước sông Đà đoạn chảy qua thành phố Hòa Bình Đề tài phân tích 12 tiêu pH, TSS, DP, BOD5, COD, NO2-, NH4+, PO43-, NO3-, Fe, độ đục, Coliform 24 mẫu nước vị trí lấy mẫu: Lòng hồ Hồ Bình, cầu Cứng, cầu Đen cảng Bến Ngọc Thời gian lấy mẫu chia làm đợt 15/2, 15/3 và15/4/2018 Kết phân tích cho thấy, điểm quan trắc cầu Đen, cảng Bến Ngọc hầu hết tiêu (TSS, BOD5, COD, N-NH4, NNO2, P-PO4, Coliform…) vượt tiêu chuẩn cho phép QCVN 08-MT:2015/ BTNMT từ 1- 10 lần Chỉ số WQI (Water Quality Index, theo hướng dẫn Bộ TNMT, 2011) khu vực dao động từ 11- 88, điểm quan trắc cầu Đen giá trị WQI từ 11-13, thể màu đỏ, nước bị ô nhiễm nặng thời gian dài, cần biện pháp xử lý kịp thời tương lai Chỉ số WQI cảng Bến Ngọc thể màu vàng, giá trị từ 5473 hầu hết thời gian quan trắc, chất lượng nước thấp phù hợp với mục đích tưới tiêu Những điểm quan trắc lại nhìn chung số nằm giới hạn cho phép phân tích yếu tố riêng lẻ phân tích theo số WQI Dựa kết nghiên cứu, nhóm nghiên cứu xác định số nguyên nhân gây ô nhiễm nước mặt sông Đà đề xuất số giải pháp cải thiện chất lượng nước khu vực nghiên cứu Từ khóa: Chất lượng nước mặt, Chỉ số chất lượng nước (WQI), Sơng Đà, Hồ Bình Giảng viên, cán ĐHLN Sinh viên trường ĐHLN 32 I ĐẶT VẤN ĐỀ Nước phần tất yếu sống, 70% diện tích Trái Đất nước che phủ 0,3% tổng lượng nước Trái Đất nằm nguồn khai thác dùng làm nước uống (Lê Văn Khoa, 2006) Theo đánh giá Bộ Y tế Bộ NN&PTNT, trung bình năm, Việt Nam có khoảng 9.000 người chết nguồn nước điều kiện vệ sinh (Tapchimoitruong.vn, 2015) Sông Đà, gọi phụ lưu lớn sơng Hồng, bắt nguồn từ tỉnh Vân Nam, Trung Quốc chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam nguồn cung cấp lưu lượng nước lớn cho sông Hồng nguồn tài nguyên thủy điện lớn cho ngành công nghiệp điện Việt Nam Đoạn sông Đà Việt Nam dài 527 km với 2,2 triệu người sinh sống quanh lưu vực sông Tuy nhiên rừng đầu nguồn bị tàn phá, công ty, nhà máy xả thải nguồn ô nhiễm sông, nước thải sinh hoạt có xu hướng tăng Lưu lượng chất lượng sơng Đà đoạn chảy qua thành phố Hòa Bình có nguy bị ảnh hưởng nghiêm trọng Vì việc nghiên cứu đánh giá chất lượng nước sông Đà đoạn chảy qua thành phố Hòa Bình nhằm đưa giải pháp nâng cao chất lượng nước Sông Đà thực cần thiết có ý nghĩa II MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Mục tiêu Đánh giá chất lượng nước sông Đà đoạn chảy qua thành phố Hòa Bình, thơng qua tiêu phản ánh chất lượng nước bao gồm: pH, TSS, DP, BOD5, COD, NO2-, NH4+, PO43-, NO3-, Fe, độ đục, Coliform Bảng Các phương pháp phân tích mẫu Bảng Các thơng số chất lượng nước mặt sông Đà khu vực nghiên cứu Thượng lưu - lòng hồ Hòa Bình (20048’25”B; 105019’33”Đ); Trung lưu - cầu Cứng (20 49’20”B,105 20’32”Đ); Trung lưu - cầu Đen (20 49’41”B,105 21’19”Đ); Hạ lưu - cảng Bến Ngọc (20051’6”B,105021’2”Đ) Các phương pháp phân tích chất lượng nước mặt sau (Bảng 1): Ngoài đề tài áp dụng phương pháp vấn đối tượng khác để có thêm thơng tin vấn đề liên quan IV KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN Nội dung: Đánh giá trạng chất lượng nước mặt sông Đà đoạn chảy qua Thành phố Hòa Bình; xác định yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước mặt sông Đà khu vực nghiên cứu; đề xuất giải pháp quản lý bảo vệ chất lượng nước sông Đà khu vực nghiên cứu III VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nhóm tác giả lấy mẫu nước, phân tích đánh giá theo QCVN 08-MT:2015/BTNMT Bên cạnh đó, chất lượng nước đánh giá theo số chất lượng nước- Water quality Index - WQI (Quyết định 879/ QĐ-TCMT, 1/7.2011 - Quyết định việc ban hành sổ tay hướng dẫn tính tốn số chất lượng nước, Bộ TNMT) Thời gian lấy mẫu: đợt: 15/2, 15/3, 15/4/2018, lấy vào khoảng từ 9h15’ đến 10h30 phút Phương pháp lấy mẫu bảo quản mẫu theo TCVN 66633:2008 TCVN 6663-6:2008 Dụng cụ lấy mẫu: Mẫu lấy dụng cụ chuyên dùng sau đổ vào can nhựa có dung tích lít Số lượng vị trí lấy mẫu: 24 mẫu nước vị trí, vị trí lấy mẫu độ sâu cách bề mặt 50cm 100cm Cụ thể điểm lấy mẫu sau: Đánh giá chất lượng nước mặt sông Đà khu vực nghiên cứu tiêu đơn lẻ (Bảng 2) Trong TB: Giá trị trung bình, Std độ lệch chuẩn, V% hệ số biến động Kết nghiên cứu cho thấy, BOD5 dao động từ 3-22 mg/l, trung bình 9.5 so với QCVN 6, có 17/24 mẫu vượt quy chuẩn cho phép từ 1-3 lần COD dao động từ 5-44, trung bình 16.5 so với quy chuẩn 15, có 4/24 mẫu vượt quy chuẩn cho phép nhiên vượt từ 2-3 lần NH4+ dao động từ 0.09 đến 3.06, có 6/24 mẫu vượt quy chuẩn vượt gấp 10 lần so với mức cho phép Xấp xỉ 50% mẫu phân tích có hàm lượng N-NO2 cao gấp nhiều lần so với QCVN 2-3/24 mẫu bị ô nhiễm hai tiêu NNO3 P-PO4 Coliform vi khuẩn hình que, gram âm, không sinh bào tử, xem vi khuẩn thị an tồn vệ sinh mơi trường Số lượng 33 chúng mẫu thể có tồn vi sinh vật gây bệnh mẫu Thậm chí tồn vi khuẩn E.Coli cho thấy nguồn nước có dấu hiệu nhiễm phân Nguồn nước nhiễm bẩn yếu tố quan trọng cả, gây bệnh liên quan đến tả, thương hàn, hay nhiễm trùng máu Coliform khu vực dao động từ 1500-24000 MNP/100ml, có 50% số mẫu vượt quy chuẩn cho phép (5000 MNP/100ml) Kết điều tra cho thấy nhiều hộ gia đình, nhà hàng địa bàn xả trực tiếp nước thải sinh hoạt, nước thải chuồng trại mà khơng qua xử lý Đây có lẽ nguyên nhân dẫn đến hàm lượng Coliform nước cao so với quy định Trong 12 tiêu phản ánh chất lượng nước nêu Fe tổng số tiêu thấp ngưỡng cho phép theo QCVN thời điểm độ sâu lấy mẫu 03 tiêu nằm giới hạn cho phép theo QCVN 08-MT:2015/BTNMT so giá trị trung bình TSS, N-NO3-, PPO4+ Tuy nhiên số mẫu giá trị tiêu vượt ngưỡng cho phép Trong tiêu lại vượt ngưỡng cho phép nhiều lần, tiêu vượt ngưỡng cho phép lớn amoni - NH4+ trung bình vượt 173% so với QCVN, NNO2 vượt 88%, Coliform trung bình vượt 72% BOD5 trung bình vượt 59% Giá trị tiêu trung bình là: 0.8mg/l (NH4+), 0.09 (N-NO2) 8606 MNP/100ml với Coliform Các tiêu khác vượt từ 2-15% so với quy chuẩn cho phép Hệ số biến động V% mẫu lớn từ 5%- 139% chủ yếu tiêu có hệ số biến động 50% điều cho thấy có biến động lớn chất lượng nước thời điểm vị trí lấy mẫu khác Một số hình ảnh làm rõ điều Hình Nhu cầu oxy hoá sinh học - BOD5 điểm điều tra 34 Hình Số lượng Coliform điểm điều tra Từ kết nghiên cứu đến số nhận xét sau: Các tiêu chất lượng nước vị trí lấy mẫu Thượng lưu lòng hồ Hồ Bình, Trung lưu Cầu Cứng, Trung lưu cầu Đen Hạ lưu cảng Bến Ngọc khác biệt Đặc biệt khu vực Cầu Đen, tất tiêu phân tích cao so với QCVN từ đến 10 lần Ở độ sâu 100cm so với nước mặt, tiêu thường có giá trị thấp so với mẫu lấy độ sâu 50cm, khác biệt không lớn Điều cho thấy với lưu lượng nước lớn, khả pha loãng nước sông Đà làm giảm khác biệt hàm lượng ô nhiễm theo độ sâu so với mặt nước Giữa thời điểm lấy mẫu cách tháng, giá trị tiêu không thay đổi nhiều, ngoại lệ N-NO3 N- NO2 phân tích ngày 15/4 cao hẳn so với hai thời điểm lấy mẫu 15/2 15/3 Đánh giá chất lượng nước mặt thông qua số WQI khu vực nghiên cứu Dựa vào hướng dẫn tính tốn giá trị WQI Bộ tài ngun Mơi trường ban hành, nhóm nghiên cứu tính giá trị WQI khu vực nghiên cứu thể biểu đồ sau Hình Giá trị WQI mẫu điều tra khu vực nghiên cứu Kết tính WQI theo vị trí độ sâu lấy mẫu giai đoạn thể bảng 3: Xác định trạng chất lượng nước mặt sông Đà đoạn chảy qua thành phố Hồ Bình theo số WQI xây dựng biểu đồ trạng chất lượng nước mặt Sông Đà khu vực nghiên cứu theo WQI Kết cho thấy, chất lượng nước mặt sơng Đà đoạn chảy qua thành phố Hồ Bình từ trung bình đến nhiễm nặng, WQI có giá trị từ 11-88 Kết đánh giá theo WQI có 25% mẫu nước bị ô nhiễm nặng, thể màu đỏ, giá trị WQI dao động từ 11-13, cần có biện pháp xử lý kịp thời tương lai 25% số mẫu có chất lượng nước thấp, thể màu vàng có giá trị WQI dao động từ 54-73, sử dụng cho mục đích tưới tiêu tương đương Còn lại 50% mẫu nước sử dụng cho mục đích sinh hoạt cần có biện pháp xử lý trước đưa đến người tiêu dùng, thể màu xanh da trời, giá trị WQI dao động từ 77-88 Trong tổng số mẫu nước phân tích, khơng có mẫu nước đảm bảo tốt cho mục đích sinh hoạt mà khơng cần phải có biện pháp xử lý nước Kết WQI đợt khảo sát cho thấy, đoạn sơng có mức độ ô nhiễm nặng biểu thị màu đỏ, nằm khu vực cầu Đen kéo dài suốt đợt khảo sát, độ sâu so với mặt nước Cầu Cứng bắt đầu có dấu hiệu ô nhiễm, chất lượng nước thấp thể màu vàng, cảng Bến Ngọc lòng hồ Hồ Bình chất lượng nước đảm bảo ngưỡng an toàn thể màu xanh da trời Những kết phù hợp với kết đánh giá theo tiêu riêng lẻ phân tích Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng môi trường nước mặt sông Đà khu vực nghiên cứu a Yếu tố ảnh hưởng trực tiếp: Khu vực nghiên cứu chất lượng nước sông chịu ảnh hưởng trực tiếp nguồn nước thải nước thải Công nghiệp, y tế, nông nghiệp nước thải sinh hoạt Kết vấn tổng hợp sau: Nước thải công nghiệp: Tại khu vực nghiên cứu có 11 nhà Bảng Kết chất lượng nước theo WQI máy khu công nghiệp hoạt động, khối lượng nước thải lớn tương ứng 172m3/ ngày (kết vấn tính tốn đề tài, 2018) Nước thải tập trung chủ yếu vào nhóm ngành: Chế biến nơng sản, thực phẩm, nước giải khát, dệt nhuộm, chăn nuôi Nước thải y tế: Trong khu vực nghiên cứu có bệnh viện Đa khoa Hồ Bình, bệnh viện Nội tiết tỉnh Hồ Bình, bệnh viện Y học cổ truyền Hồ Bình sở y tế khác Vì nước mặt sơng Đà ngồi chịu ảnh hưởng yếu tố nhiễm thơng thường chất hữu chịu ảnh hưởng vi khuẩn gây bệnh, chế phẩm thuốc, chất khử trùng, dư lượng thuốc kháng sinh, hố chất, kim loại nặng, dung mơi hữu cơ… Nước thải nông nghiệp: Ngành nông nghiệp chủ đạo thành phố Hòa Bình trồng lúa hoa màu Công tác quản lý thuốc bảo vệ thực vật lỏng lẻo, thị trường tràn lan loại thuốc độc hại cấm sử dụng, thuốc hạn sử dụng Hiện 35 tượng chai, túi đựng thuốc bảo vệ thực vật vứt ruộng vườn, mương nước địa bàn nghiên cứu phổ biến Đây ngun nhân làm hoang hóa tài nguyên đất, ô nhiễm nguồn nước ngầm nguồn nước sông Đà, ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe cộng đồng địa phương Nước thải sinh hoạt bờ sơng Đà: Thành phố Hòa Bình với mật độ dân số ngày tăng, hệ thống nhà hàng, khách sạn mọc lên nhiều, khu vực trung tâm thành phố chưa có hệ thống xử lý nước thải tập trung Các tuyến thoát nước thải chung với nước mưa, hầu hết nhà dân công trình cơng cộng có bể tự hoại xử lý sơ trước thoát hệ thống chung, trình xây dựng vận hành chưa hợp lý nên hiệu suất xử lý không tốt, chất lượng nước thải sau xử lý không đạt tiêu chuẩn vệ sinh Nước thải chảy qua hệ thống cống rãnh thoát nước thành phố đổ thẳng trực tiếp xuống sông Đà b Yếu tố ảnh hưởng gián tiếp: Về nguồn lực: Thiếu cán môi trường cấp tỉnh, cán phòng Tài nguyên Mơi trường tuyến huyện, xã thiếu số lượng yếu chun mơn nên gặp nhiều khó khăn việc triển khai, thực công tác bảo vệ môi trường địa phương Mức đầu tư cho hoạt động bảo vệ mơi trường thấp, chưa tương xứng với yêu cầu Mức chi ngân sách nghiệp môi trường chủ yếu dành cho việc chi nhiệm vụ thường xuyên thu gom rác số đô thị Về công nghệ: Ở nhiều sở sản xuất sử dụng cơng nghệ, thiết bị sản xuất lạc hậu, hệ thống thiết bị xử lý không đáp ứng yêu cầu xử lý, sở có nguy gây nhiễm lớn sở luyện kim, sản xuất xi măng, khai thác khoáng sản kim loại… Việc tuân thủ quy định pháp luật bảo vệ môi trường: Nhiều ngành chưa làm tốt công tác quy hoạch quản lý quy hoạch, lồng ghép yếu tố môi trường vào quy hoạch, kế hoạch phát triển kinh tế xã hội, chưa quan tâm đạo triển khai thực nhiệm vụ bảo vệ môi trường thuộc lĩnh vực quản lý theo quy định Luật BVMT Giải pháp bảo vệ nước sơng Đà đoạn chảy qua thành phố Hòa Bình a Xử lý, khắc phục kịp thời nước bị ô nhiễm 36 nặng khu vực Cầu Đen: Đây khu vực bị ô nhiễm ô nhiễm nặng Do hoạt động khai thác cát trái phép ạt, kiểm sốt, dân cư sinh sống sơng, nguồn chất thải rắn xả sông trực tiếp Vì cần có quy định nghiêm ngặt, hình thức xử phạt đích đáng hoạt động khai thác cát trái phép Làm tốt công tác thu gom rác thải cụm dân cư ven sơng, tránh tình trạng xả rác trực tiếp sông Sớm xây dựng hệ thống xử lý nước tập trung cho thành phố nói chung hệ thống ống dẫn nước thải hộ gia đình ven sơng nói riêng b Hồn thiện cấu tổ chức hệ thống quản lý môi trường: Tại khu vực cần phân cấp phân công trách nhiệm rõ ràng, cụ thể theo hướng tổ chức quản lý tập trung Tăng cường lực cho cán quản lý bảo vệ môi trường Tăng cường phối hợp đơn vị có liên quan c Đẩy mạnh việc triển khai công tác BVMT thành phố: Xây dựng, hoàn thiện hệ thống xử lý nước thải tập trung thành phố, xử lý rác thải chợ tạm ven sông Các doanh nghiệp hoạt động khu vực cần thực nghiêm túc việc xử lý nước thải Thực nghiêm túc chế độ tự quan trắc báo cáo môi trường d Xây dựng trạm quan trắc, giám sát môi trường nước cho lưu vực sông đoạn chảy qua thành phố Hòa Bình V KẾT LUẬN Đề tài sử dụng cách đánh giá theo tiêu đơn lẻ - so sánh với QCVN 08-MT:2015/ BTNMT sử dụng số chất lượng nước WQI để đánh giá chất lượng nước sông Đà đoạn chảy qua TP Hồ Bình Kết cho thấy, điểm quan trắc lòng hồ Hồ Bình cầu Cứng chất lượng nước nhìn chung đảm bảo yêu cầu cung cấp nước sinh hoạt cần xử lý Điểm quan trắc cầu Đen, cảng Bến Ngọc hầu hết tiêu (TSS, BOD5, COD, N-NH4, N-NO2, P-PO4, Coliform…) vượt tiêu chuẩn cho phép QCVN 08-MT:2015/ BTNMT từ 1- 10 lần Chỉ số WQI dao động từ 11- 88, điểm quan trắc cầu Đen thể màu đỏ thời gian dài, nước ô nhiễm nặng, cần biện pháp xử lý tương lai Chỉ số WQI cảng Bến Ngọc thể màu vàng hầu hết thời gian quan trắc, chất lượng nước thấp phù hợp với mục đích tưới tiêu Những điểm quan trắc lại nằm giới hạn cho phép có số WQI tương đối cao ổn định, thể màu xanh da trời, phù hợp cho mục đích cấp nước sinh hoạt cần biện pháp xử lý phù hợp Đề tài xác định số nguyên nhân gây ô nhiễm nước sông Đà đoạn chảy qua thành phố Hòa Bình đề xuất số giải pháp cải thiện chất lượng nước sông khu vực nghiên cứu TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Tài nguyên Môi trường (2015) QCVN 08-MT:2015/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước mặt, Hà Nội Bộ Tài nguyên Môi trường (2011) Quyết định 879/QĐ-TCMT - Quyết định việc ban hành sổ tay hướng dẫn tính tốn số chất lượng nước, Hà Nội Cục thống kê Hòa Bình (2016) Niên giám thống kê tỉnh Hòa Bình NXB thống kê, Hòa Bình Lê Văn Khoa (2006) Khoa học môi trường NXB Giáo dục, Hà Nội Lê Văn Khoa, Đoàn Văn Cánh, Nguyễn Văn Hùng, Lâm Minh Triết (2011) Giáo trình người môi trường NXB Giáo Dục Việt Nam Quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Hòa Bình đến năm 2020 định hướng đến năm 2030 Lưu Đức Hải (2009) Cơ sở khoa học môi trường NXB Đại học Quốc gia, Hà Nội EPA (2013), The National Rivers and Stream Assessment 2008-2009: A Collaborative Survey Suzan Oelofse (2010), Wilma Strydom A CSIR Perspective on Water in South Africa, 2010 CSIR Evaluating the surface water quality of Da river in segment passing Hoa Binh city Kieu Thi Duong, Nguyen Van Hung, Dang Dinh Chat, Kieu Thuy Quynh Do Thi Kim Thanh Summary The research was conducted to evaluate the quality of Da river surface water in segment passing Hoa Binh city The project analysis 12 indicators including: pH, TSS, DP, BOD5, COD, NO2-, NH4+, PO43, NO3-, Fe, Turbidity, and Coliform of 24 water samples at sampling locations: Hoa Binh reservoir, Cung bridge, Den bridge and Ben Ngoc port The sampling schedule was divided into periods from 15/2, 15/3 and 15/4 of 2018 The results show that the Den bridge, Ben Ngoc monitoring points most of the indicators (TSS, BOD5, COD, NH4+, N-NO2, P-PO4, Coliform ) exceeds to 10 times as mentioned in the QCVN 08-MT:2015/BTNMT The WQI (the Water Quality Index, under the guidance of MONRE, 2011) in the area ranged from 11-88, at Den bridge, the WQI ranged from 11 to 13, expressed in red, indicating long-term contaminated water, really in need of to be treated in the future time The WQI at Ben Ngoc port were shown in yellow, ranging from 54-73 in most monitoring periods, indicating poor water quality and should be suitable only for irrigation purposes The rest of the observation locations were generally within the allowable limits of both individual analyses and analyses of the WQI Based on the research findings, we identified some issues causing water pollution in the river and we proposed some solutions to improve the water quality in the study area Keywords: Surface water quality, water quality index (WQI), Da river, Hoa Binh Người phản biện: PGS.TS Nguyễn Thế Hưng Ngày nhận bài: Tháng 9/2018 Ngày phản biện thông qua: Tháng 9/2018 Ngày duyệt đăng: Tháng 9/2018 37 ... lượng nước mặt sông Đà đoạn chảy qua Thành phố Hòa Bình; xác định yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước mặt sông Đà khu vực nghiên cứu; đề xuất giải pháp quản lý bảo vệ chất lượng nước sông Đà khu... độ sâu lấy mẫu giai đoạn thể bảng 3: Xác định trạng chất lượng nước mặt sông Đà đoạn chảy qua thành phố Hồ Bình theo số WQI xây dựng biểu đồ trạng chất lượng nước mặt Sông Đà khu vực nghiên cứu... thấy, chất lượng nước mặt sơng Đà đoạn chảy qua thành phố Hồ Bình từ trung bình đến nhiễm nặng, WQI có giá trị từ 11-88 Kết đánh giá theo WQI có 25% mẫu nước bị nhiễm nặng, thể màu đỏ, giá trị