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: 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 thông 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 sông 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 tơi xin bày tỏ lịng 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 phucc̣ vu vc̣ iêcc̣ 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 môi 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 tơi 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 1.1 Tình hình nghiên cứu trạng chất lƣợng nƣớc trầm tích số sơng 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 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 DAN BOD5 Nhu cầu oxy COD Nhu cầu oxy DO Nồng độ oxy MPC Tiêu chuẩn ch QCCP Quy chuẩn ch QCVN Quy chuẩn Vi TCCP Tiêu chuẩn ch ReWQI Chỉ số chất lư TSS Tổng chất rắn USEPA Cơ quan bảo v Protection Ag DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Nhiệt độ không khí trung bình tháng năm Bảng 2.2 Điều kiện kinh tế khu vực nghiên cứu Bảng 2.3 Dân số mật độ xã vùng phụ cận sông Trường Giang, 2015 Bảng 2.4 Vị trí điểm lấy mẫu nước mặt Bảng 2.5 Vị trí điểm lấy mẫu trầm tích Bảng 2.6 Phương pháp phân tích tiêu nước mặt trầm tích sơng Trường Giang, tỉnh Quảng Nam Bảng 2.7 Phân cấp đánh giá chất lượng nước (5 cấp) phụ thuộc n ReWQI = I Bảng 3.1 Diện tích mặt nước ni trồng thủy sản xã ven giai đoạn 2010-2016 Bảng 3.2 Diện tích ni trồng thủy sản ven sông Trường Giang thức nuôi loại thủy sản năm 2016 Bảng 3.3 Bảng phân cấp đánh giá chất lượng nước phụ thuộc n ReWQI Bảng 3.4 Kết tính tốn giá trị Wi, qi vị trí MN1 Bảng 3.5 Kết tính tốn tiêu ReWQI nước mặt sơng Trường Giang 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 lịng 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 nuôi xả trực tiếp sông Trường Giang 41 Hình 3.5 Lấy nước tầng đáy lịng sơng Trường Giang vào ao ni 41 Hình 3.6 Cơ cấu diện tích theo hình thức nuôi 43 Hình 3.7 Cơ cấu diện tích theo đối tượng nuôi 44 Hình 3.8 Bơm xả nước thải đầm ni tơm sơng Trường Giang 44 Hình 3.9 Nước sông Trường Giang với phát triển tảo 44 Hình 3.10 pH nước sông Trường Giang 46 Hình 3.11 Độ mặn nước sơng Trường Giang 46 Hình 3.12 DO nước sông 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 sông Trường Giang 50 - Hình 3.17 Hàm lượng N-NO3 nước sơng Trường Giang 51 Hình 3.18 Hàm lượng Astrong nước sông Trường Giang 53 Hình 3.19 Hàm lượng Pb nước sơng 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 sông 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 dịng 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 sông Vu Gia Thu Bồn đổ biển qua cửa Đại (Hội An), phía Nam nhập với hạ lưu sông 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 sông Tam Kỳ, nguồn nước thủy triều lên xuống đổ vào rút cửa sông Sông Trường Giang có vai trị quan trọng giao thơng 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 lồi 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 Sơng Trường Giang cịn dịng sông 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 lịng sơng làm nơi ni trồng thủy sản xây dựng cơng trình sơng cầu, đập, gây bồi lắng lịng 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 sông Trường Giang vùng phụ cận Ô nhiễm nguồn nước làm suy giảm chất lượng nước, tích lũy trầm tích, ảnh hưởng đến loài 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 Nội dung nghiên cứu luận văn bao gồm: - Đánh giá nguồn thải, phân tích nguyên nhân gây ô nhiễm hoạt động phát triển kinh tế - xã hội khu vực sông Trường Giang; - Đánh giá trạng chất lượng nước sông Trường Giang, tỉnh Quảng Nam theo tiêu riêng lẻ tiêu tổng hợp (WQI); - Đánh giá trạng chất lượng trầm tích sơng Trường Giang, tỉnh Quảng Nam theo tiêu riêng lẻ; - Đề xuất số giải pháp quản lý, kỹ thuật để cải thiện chất lượng nước sông Trường Giang, tỉnh Quảng Nam Bảng Kết phân tích mẫu nƣớc mặt sơng Trƣờng Giang, tỉnh Quảng Nam (Tháng 9/2017) STT Ký hiệu pH 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 PHỤ LỤC KẾT QUẢ PHÂN TÍCH MẪU TRẦM TÍCH SƠNG TRƢỜNG GIANG, TỈNH QUẢNG NAM Bảng Các điểm lấy mẫu trầm tích sơng Trƣờng Giang, tỉnh Quảng Nam Ký hiệu Vị trí lấy mẫu TT1 TT2 TT3 TT4 TT5 TT6 TT7 TT8 TT9 TT10 TT11 TT12 TT13 TT14 TT15 TT16 TT17 TT18 TT19 TT20 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 Bảng Kết phân tích mẫu trầm tích sơng Trƣờng Giang, tỉnh Quảng Nam (Tháng 11/2016) STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Bảng Kết phân tích mẫu trầm tích sơng Trƣờng Giang, tỉnh Quảng Nam (Tháng 4/2017) STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Bảng Kết phân tích mẫu trầm tích sơng Trƣờng Giang, tỉnh Quảng Nam (Tháng 6/2017) STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Bảng 10 Kết phân tích mẫu trầm tích sơng Trƣờng Giang, tỉnh Quảng Nam (Tháng 9/2017) STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 10 PHỤ LỤC SƠ ĐỒ LẤY MẪU NƢỚC MẶT, TRẦM TÍCH SƠNG TRƢỜNG GIANG, TỈNH QUẢNG NAM 11 12 13 PHỤ LỤC MỘT SƠ HÌNH ẢNH Hình Lấy mẫu nƣớc mặt điểm gần cống lấy nƣớc vào đầm ni tơm Hình Đo nhanh số tiêu nƣớc mặt 14 Hình Lấy mẫu trầm tích sơng Trƣờng Giang Hình Ghi chép thông tin điểm lấy mẫu 15 ... 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... để cải thiện chất lượng nước sông Trường Giang, tỉnh Quảng Nam CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình nghiên cứu trạng chất lƣợng nƣớc trầm tích số sơng giới 1.1.1 Hiện trạng chất. .. 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