Nghiên cứu ứng dụng mô hình toán đánh giá ô nhiễm nước sông nậm rốm và đề xuất giải pháp quản lý bảo vệ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI - - HOÀNG THỊ THẢO NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MƠ HÌNH TỐN ĐÁNH GIÁ Ơ NHIỄM NƯỚC SÔNG NẬM RỐM VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP QUẢN LÝ BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ Hà Nội – 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI - - HOÀNG THỊ THẢO NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG MƠ HÌNH TỐN ĐÁNH GIÁ Ơ NHIỄM NƯỚC SÔNG NẬM RỐM VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP QUẢN LÝ BẢO VỆ Chuyên ngành Mã số : Khoa học Môi trường : 60-85-02 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :PGS.TS Nguyễn Văn Thắng ĐƠN VỊ CÔNG TÁC :Trường Đại học Thủy lợi Hà Nội - 2014 LỜI CẢM ƠN Luận văn “ Nghiên cứu ứng dụng mô hình tốn đánh giá nhiễm nước sơng Nậm Rốm đề xuất giải pháp quản lý bảo vệ ” hoàn thành cố gắng nỗ lực thân tác giả giúp đỡ nhiệt tình Thầy, Cơ, quan, bạn bè gia đình Tác giả xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới Thầy giáo hướng dẫn: PGS TS Nguyễn Văn Thắng, người giảng dạy tận tình hướng dẫn cung cấp tài liệu, thông tin khoa học cần thiết cho luận văn Xin trân trọng cảm ơn thầy, giáo Phịng đào tạo đại học Sau đại học, khoa Môi trường- Trường Đại học Thuỷ Lợi tận tình giảng dạy giúp đỡ tác giả suốt trình học tập, trình thực luận văn Xin trân trọng cảm ơn Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Điện Biên nhiệt tình giúp đỡ cung cấp thơng tin cần thiết cho luận văn Xin trân trọng cảm ơn đồng nghiệp Cục Khí tượng Thủy văn Biến đổi khí hậu – Bộ Tài nguyên Mơi trường; Trung tâm Cơng nghệ ứng phó Biến đổi khí hậu tận tình giúp đỡ, cung cấp tài liệu để luận văn xác có tính cấp thiết Đặc biệt, để hoàn thành luận văn, tác giả nhận cổ vũ, động viên khích lệ thường xuyên giúp đỡ nhiều mặt gia đình bạn bè ngồi lớp cao học 20MT Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 25 tháng 08 năm 2014 Tác giả luận văn Hoàng Thị Thảo LỜI CAM ĐOAN Tên tơi là: Hồng Thị Thảo Mã số học viên: 128440301010 Lớp: 20MT Chuyên ngành: Khoa học Mơi trường Khóa học: 2011-2014 Tơi xin cam đoan luận văn tơi thực hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Văn Thắng với đề tài nghiên cứu luận văn “Nghiên cứu ứng dụng mơ hình tốn đánh giá nhiễm nước sơng Nậm Rốm đề xuất giải pháp quản lý bảo vệ ” Đây đề tài nghiên cứu mới, không trùng lặp với đề tài luận văn trước đây, khơng có chép luận văn Nội dung luận văn thể theo quy định, nguồn tài liệu, tư liệu nghiên cứu sử dụng luận văn trích dẫn nguồn Nếu xảy vấn đề với nơi dung luận văn này, tơi xin chịu hồn toàn trách nhiệm theo quy định./ NGƯỜI VIẾT CAM ĐOAN Hoàng Thị Thảo MỤC LỤC MỤC LỤC - MỞ ĐẦU - CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ỨNG DỤNG CÁC MƠ HÌNH CHẤT LƯỢNG NƯỚC ĐỂ NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ Ô NHIỄM NƯỚC TRÊN CÁC THỦY VỰC SÔNG 1.1 1.1.1 1.1.2 1.2 1.2.1 1.2.2 Tình hình ứng dụng mơ hình chất lượng nước để nghiên cứu, đánh giá ô nhiễm nước Trên giới Trong nước - Tình hình nghiên cứu chất lượng nước sông Nậm Rốm - Tình hình chung - Quy hoạch phát triển thành phố Điện Biên Phủ yêu cầu bảo vệ chất lượng nước sông Nậm Rốm -10 CHƯƠNG II: TÌNH HÌNH Ơ NHIỄM NƯỚC SÔNG NẬM RỐM VÀ YÊU CẦU QUẢN LÝ, BẢO VỆ CHẤT LƯỢNG NƯỚC 15 2.1 2.1.1 2.1.2 2.2 2.2.1 2.2.2 2.3 2.3.1 2.3.2 2.3.2 Tìm hiểu tổng quan sơng Nậm Rốm chảy qua thành phố Điện Biên Phủ 15 Điều kiện tự nhiên tỉnh Điện Biên -15 Điều kiện kinh tế - xã hội tỉnh Điện Biên -17 Tình hình nhiễm nước sơng Nậm Rốm -21 Các nguồn ô nhiễm -23 Đánh giá trạng ô nhiễm nước hệ thống sông 30 Đánh giá thể chế sách tổ chức quản lý chất lượng nước 43 Chính sách quản lý, bảo vệ chất lượng nước 43 Tổ chức - quản lý -44 Yêu cầu quản lý, bảo vệ chất lượng nước sông Nậm Rốm 44 CHƯƠNG III: ỨNG DỤNG MƠ HÌNH CHẤT LƯỢNG NƯỚC NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỔI CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG NẬM RỐM VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP QUẢN LÝ, KIỂM SOÁT 46 Giới thiệu lựa chọn sử dụng mơ hình chất lượng nước Qual2K 46 Phân đoạn thủy lực -47 Thành phần mơ hình phương trình cân thành phần chất lượng nước54 Cơ sở phản ứng 56 Số liệu đầu vào mơ hình 60 Kết đầu mơ hình -60 Phương pháp hiệu chỉnh xác định thông số mơ hình 61 Ứng dụng mơ hình chất lượng nước Qual2K đánh giá ô nhiễm nước sông Nậm Rốm 61 3.2.1 Tình hình số liệu thủy văn, thủy lực chất lượng nước sông Nậm Rốm -61 3.2.2 Tính tốn tải lượng BOD nguồn nước thải cho đoạn sông 66 3.2.3 Hiệu chỉnh xác định thơng số mơ hình 75 3.1 3.1.1 3.1.2 3.1.3 3.1.4 3.1.5 3.1.6 3.2 3.2.3 3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.4 3.4.1 3.4.1 3.4.2 3.4.2 3.4.3 Kiểm định thông số mơ hình phân tích kết 79 Dự báo biến đổi chất lượng nước đến năm 2020 -82 Giới thiệu quy hoạch phát triển kinh tế xã hội đến năm 2020 -82 Ứng dụng mơ hình Qual2K dự báo chất lượng nước theo số kịch quản lý 84 Nhận xét mơ hình Q2K 95 Nghiên cứu đề xuất giải pháp quản lý, bảo vệ chất lượng nước sông Nậm Rốm96 Giới thiệu chung 96 Mục tiêu 97 Định hướng 97 Nghiên cứu giải pháp cơng trình -99 Nghiên cứu giải pháp phi cơng trình 104 KẾT LUẬN - 108 TÀI LIỆU THAM KHẢO - 110 DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Tổng hợp trạng cơng trình thủy lợi tỉnh Điện Biên 20 Bảng 2.2: Đặc trưng hình thái lưu vực sơng Nậm Rốm 22 Bảng 2.3: Quy hoạch phát triển K/CCN tỉnh Điện Biên 27 Bảng 2.4: Nhu cầu nước cho hoạt động chăn nuôi 30 Bảng 2.5: Nhu cầu nước cho thủy sản 30 Bảng 2.6: Vị trí điểm quan trắc chất lượng nước sông Nậm Rốm đoạn chảy qua thành phố Điện Biên Phủ 31 Bảng 2.7: Kết phân tích nước mặt sơng Nậm Rốm đoạn chảy qua thành phố Điện Biên Phủ năm 2012 33 Bảng 2.8: Kết phân tích nước mặt sông Nậm Rốm đoạn chảy qua thành phố Điện Biên Phủ năm 2013 34 Bảng 2.9: Kết phân tích nước mặt sơng Nậm Rốm đoạn chảy qua thành phố Điện Biên Phủ năm 2012 36 Bảng 2.10: Kết phân tích nước mặt sông Nậm Rốm đoạn chảy qua thành phố Điện Biên Phủ năm 2013 37 Bảng 3.1: Giá trị điển hình hệ số mũ phương pháp Rating curves 51 Bảng 3.2: Hệ số nhám Manning cho bề mặt kênh hở (Chow et al 1988) 53 Bảng 3.3: Các biến trạng thái mơ hình Q2K 54 Bảng 3.4: Phân chia đoạn sơng tính tốn 64 Bảng 3.5: Các sông nhánh nhập lưu vào đoạn sơng tính tốn 65 Bảng 3.6: Lưu lượng tính tốn cho đoạn sông phân chia 65 Bảng 3.7: Diện tích dân số năm 2010 lưu vực NLDP sông Nậm Rốm 69 Bảng 3.8: Lượng nước thải sinh hoạt tải lượng BOD có nước thải sinh hoạt lưu vực NLDP đoạn sơng Nậm Rốm tính tốn 69 Bảng 3.9: Tải lượng BOD có nước thải CN lưu vực NLDP 71 Bảng 3.10: Tải lượng BOD có nước thải chăn ni 72 Bảng 3.11: Tải lượng BOD có nước hồi quy từ hoạt động nơng nghiệp .73 Bảng 3.12: Tải lượng BOD có nước thải nông nghiệp 73 Bảng 3.13: Tổng tải lượng BOD áp lực ô nhiễm BOD nước thải SH,CN,CN sản sinh lưu vực NLDP 74 Bảng 3.14: Kết hiệu chỉnh mô hình 78 Bảng 3.15: Bộ thơng số mơ hình xác đinh cho sơng Nậm Rốm thơng qua q trình hiệu chỉnh 78 Bảng 3.16: Kết kiểm định mơ hình 82 Bảng 3.17: Các phương án giả định tương lai 84 Bảng 3.18: Diện tích dân số năm 2020 lưu vực NLDP sông Nậm Rốm 85 Bảng 3.19: Lượng nước thải sinh hoạt tải lượng BOD có nước thải sinh hoạt theo phương án .86 Bảng 3.20: khu công nghiệp nằm lưu vực sông Nậm Rốm 86 Bảng 3.21: Tải lượng BOD có nước thải CN theo phương án 87 Bảng 3.22: Tải lượng BOD có nước thải nơng nghiệp theo phương án .87 Bảng 3.23: Tổng tải lượng BOD áp lực ô nhiễm BOD nước thải SH,CN,CN theo phương án 88 Bảng 3.24: Mô biến đổi chất lượng nước sông theo phương án 88 Bảng 3.25: Lượng nước thải sinh hoạt tải lượng BOD có nước thải sinh hoạt theo phương án .89 Bảng 3.26: Tải lượng BOD có nước thải CN theo phương án 90 Bảng 3.27: Tải lượng BOD có nước thải nơng nghiệp theo phương án .90 Bảng 3.28: Tổng tải lượng BOD áp lực ô nhiễm BOD nước thải SH,CN,CN theo phương án 91 Bảng 3.29: Mô biến đổi chất lượng nước sông theo phương án 91 Bảng 3.30: Lượng nước thải sinh hoạt tải lượng BOD có nước thải sinh hoạt theo phương án .92 Bảng 3.31: Tải lượng BOD có nước thải CN theo phương án 92 Bảng 3.32: Tải lượng BOD có nước thải nơng nghiệp theo phương án .93 Bảng 3.33: Tổng tải lượng BOD áp lực ô nhiễm BOD nước thải SH,CN,CN theo phương án 93 Bảng 3.34: Mô biến đổi chất lượng nước sông theo phương án 95 Bảng 3.35: Các giải pháp khắc phục ô nhiễm nước quản lý bảo vệ chất lượng nước sông Nậm Rốm .98 DANH MỤC HÌNH Hình 2.1: Bản đồ hành tình Điện Biên 15 Hình 2.2: Mạng lưới sơng Nậm Rốm 21 Hình 2.3: Sơ đồ vị trí điểm quan trắc chất lượng nước sông Nậm Rốm đoạn chảy qua thành phố Điện Biên Phủ 32 Hình 2.4: Biểu đồ thể biến đổi COD BOD vị trí 40 Hình 3.1: Sơ đồ phân đoạn mơ hình Q2K 47 Hình 3.2: Cân nước đoạn sông 48 Hình 3.3: Đập đỉnh nhọn 50 Hình 3.4: Kênh hình thang 52 Hình 3.5: Cột nước 54 Hình 3.6 : Cân thành phần chất lượng nước 56 Hình 3.7: Đoạn sơng Nậm Rốm tính tốn 63 Hình 3.8: Bản đồ phân chia đoạn sông xác định lưu vực nhập lưu địa phương đoạn sơng tính tốn 68 Hình 3.9: Tổng tải lượng BOD sản sinh lưu vực nhập lưu địa phương đoạn sông Nậm Rốm 74 Hình 3.10: Kết hiệu chỉnh mơ hình cho thơng số DO 76 Hình 3.11: Kết hiệu chỉnh mơ hình cho thơng số BOD 76 Hình 3.12: Kết hiệu chỉnh mơ hình cho thơng số COD .77 Hình 3.13: Kết hiệu chỉnh mơ hình cho thơng số TSS .77 Hình 3.14: Kết kiểm định mơ hình cho thơng số DO 80 Hình 3.15: Kết kiểm định mơ hình cho thơng số BOD 80 Hình 3.16: Kết kiểm định mơ hình cho thơng số COD 81 Hình 3.17: Kết kiểm định mơ hình cho thơng số TSS .81 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Nước nguồn tài nguyên vật liệu vô thiết yếu người, sống trái đất trì khơng có nước Nước giữ cân hệ sinh thái, tham gia vào thành phần cấu trúc sinh quyển, điều hịa yếu tố khí hậu, đất đai sinh vật, tham gia thực chu trình tuần hồn vật chất tự nhiên Nước đáp ứng nhu cầu đa dạng người sinh hoạt ngày, tưới tiêu cho nông nghiệp, sản xuất công nghiệp, sản xuất điện tạo nhiều cảnh quan đẹp Có thể nói sống người sinh vật trái đất phụ thuộc vào nước Nhưng nước vô tận, để đáp ứng nhu cầu người, nước phải đảm bảo số lượng chất lượng Theo tài liệu thống kê Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) 80% bệnh tật nhân loại lại ô nhiễm nguồn nước gây Đó số cảnh báo cho biết tình trạng nhiễm nặng nề dịng sơng biển tồn Thế giới – nguồn sống quan trọng bậc người bị đe dọa Sự phát triển công nghiệp với gia tăng dân số dẫn đến nhu cầu nước dùng ngày tăng kèm theo đòi hỏi cao chất lượng Nhưng thực tế lượng nước ngày khan Không riêng nước phát triển nước ta, nước tiên tiến không tránh khỏi thảm họa xảy liên quan đến vấn đề nước mà nguyên nhân hoạt động người gây ra, nói kỉ mà sống xảy chiến tranh nước, nước vấn đề nhức nhối cho tồn nhân loại Sơng Nậm Rốm bắt nguồn từ Bắc huyện Điện Biên, chảy qua thành phố Điện Biên Phủ - Pa Thơm chảy sang Lào Những năm gần đây, tình hình nhiễm nước sơng Nậm Rốm có chiều hướng gia tăng tốc độ thị hóa diễn nhanh, với ý thức bảo vệ nguồn tài nguyên nước chưa quan tâm 97 Phần sau luận văn đưa mục tiêu, định hướng giải pháp làm sở tham khảo cho quan, đơn vị hoạch định kế hoạch bảo vệ môi trường thực tế lưu vực sông Nậm Rốm 3.4.1 Mục tiêu a Mục tiêu chung Quản lý kiểm soát chặt chẽ nguồn thải, áp dụng biện pháp xử lý nước thải để giảm nguồn ô nhiễm xuống đoạn sơng, bước tiến tới khơi phục hồn tồn nhiễm nước bảo vệ mơi trường phát triển bền vững b Mục tiêu cụ thể Được xác định cho phương án tính tốn cụ thể nêu bảng 3.17 Đối với phương án phương án để giảm ô nhiễm nước phương án phương án phù hợp với điều kiện kinh tế, xã hội thành phố Điện Biên Phủ từ đến năm 2020 3.4.2 Định hướng Để đạt mục tiêu giảm thiểu tiến tới khắc phục ô nhiễm nước đoạn sông Nậm Rốm đến năm 2020, luận văn đưa số định hướng giải sau: 1) Về quản lý, kiểm sốt nhiễm, xử lý nguồn gây nhiễm nước:  Phải quản lý, kiểm soát chặt chẽ nguồn gây ô nhiễm nước, ngăn chặn không để nước thải CN chưa xử lý khu công nghiệp sở sản xuất công nghiệp hai bên sông xả nước thải vào sông  Từng bước thực việc xử lý nước thải sinh hoạt, nông nghiệp công nghiệp, nước thải bệnh viện theo quy định pháp luật, : - Tất KCN tập trung sở sản xuất CN tập trung có hệ thống xử lý nước thải tập trung đạt quy chuẩn mơi trường - Phải có kế hoạch bước xây dựng hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt để hạn chế ô nhiễm nước nước thải sinh hoạt chảy vào sông nước thải sinh hoạt thành phố Điện Biên Phủ 98 - Các bệnh viện phải có cơng trình xử lý nước thải, rác thải bệnh viện đạt tiêu chuẩn môi trường Thực biện pháp giảm chất thải nguồn:  - Các sở sản xuất phải áp dụng công nghệ trang bị thiết bị giảm thiểu ô nhiễm, xử lý chất thải đạt tiêu chuẩn môi trường - Thực triệt để việc thu gom, xử lý, chôn lấp rác thải sinh hoạt đô thị vùng nông thôn đảm bảo tiêu chuẩn môi trường - Quản lý bước thực có kết xử lý chất thải hoạt động chăn nuôi, làng nghề truyền thống khu vực - Cải tạo nâng cấp hệ thống kênh tiêu thoát theo tiêu chuẩn quy định 2) Về cải thiện chất lượng môi trường nước : - Đưa chất lượng nước sông suối sơng khu vực đạt quy chuẩn mơi trường QCVN:08 -2008 Giải pháp đề xuất: c Giải pháp quản lý bảo vệ chất lượng nước, bước khắc phục ô nhiễm nước sông Nậm Rốm bao gồm hai nhóm giải pháp cơng trình phi cơng trình Nhóm giải pháp phi cơng trình bao gồm giải pháp thể chế sách, giải pháp quản lý giải pháp trợ giúp cho quản lý giáo dục nâng cao nhận thức, tăng cường lực quản lý bảo vệ môi trường nước Các giải pháp đề xuất đề tài tổng hợp bảng 3.35 Bảng 3.35: Các giải pháp khắc phục ô nhiễm nước quản lý bảo vệ chất lượng nước sông Nậm Rốm TT Tên giải Nội dung/ giải pháp Yêu cầu giải pháp pháp thành phần Giải pháp cơng trình 1) Xây dựng cơng trình Nước thải sau xử lý đạt Xây dựng xử lý nước thải công nghiệp tiêu chuẩn môi trường công sinh hoạt 99 TT Tên giải pháp trình bảo vệ mơi trường nước Nội dung/ giải pháp thành phần 2) Nâng cấp hồ Pa Khoang, tăng khả cấp nước cho cánh đồng Mường Thanh, bảo vệ dịng chảy mơi trường sơng mùa kiệt Tăng khả điều tiết nước mùa kiệt, trì cảnh quan mơi trường dịng sơng Giải pháp phi cơng trình 1) Cải tiến phát triển thể chế sách cho bảo vệ môi trường nước sông Nậm Rốm 2) Nâng cao lực thực thi sách pháp luật Nhà nước bảo vệ môi trường nước lưu vực sơng 2.2 Nhóm giải Kiểm sốt chặt chẽ nguồn pháp quản lý nước thải chảy vào sông, thực cấp phép xả thải theo Nghị định 149/2004/NĐ-CP Thực biện pháp giảm chất thải nguồn 2.3 Nhóm 1) Tăng cường đào tạo, nâng giải pháp trợ cao lực quản lý bảo vệ giúp cho môi trường quản lý 2) Đẩy mạnh tuyên truyền giáo dục nâng cao nhận thức môi trường cho cộng đồng dân cư, động viên thành phần liên quan tham gia bảo vệ môi trường, chống ô nhiễm nguồn nước 2.1 Yêu cầu giải pháp Nhóm giải pháp thể chế sách Tạo sở sách luật pháp cho quản lý bảo vệ chất lượng nước, ngăn ngừa ô nhiễm nước sông Nậm Rốm Hạn chế lượng chất ô nhiễm chảy vào sông phù hợp với khả tiếp nhận nước thải Giảm áp lực nhiễm dịng sơng Cơ quan quản lý môi trường thuộc Sở TN&MT đủ lực thực thi công tác Cộng đồng dân cư thành phần liên quan tham gia có hiệu bảo vệ mơi trường Phần tiếp sau trình bày số giải pháp chủ yếu hoạt động giải pháp 3.4.2 Nghiên cứu giải pháp cơng trình a Giải pháp xây dựng cơng trình xử lý nước thải, rác thải 100 1) Xây dựng cơng trình xử lý nước thải Hiện giải pháp chưa thực Nước thải sinh hoạt đô thị lớn, có thành phố Điện Biên Phủ chưa xử lý xả trực tiếp nguồn nước sơng Vì để hạn chế nhiễm nước, thời gian tới cần phải tiến hành triển khai thực xây dựng hệ thống xử lý nước thải, đảm bảo thực theo quy định luật Bảo vệ môi trường, mục tiêu Chiến lược bảo vệ môi trường quốc gia đến năm 2010 tầm nhìn đến 2020, cụ thể:  Đối với nước thải cơng nghiệp (1) Xây dựng hồn thiện hệ thống xử lý nước thải công nghiệp tập trung cho khu công nghiệp cụm công nghiệp khu vực - Xây dựng hệ thống xử lý nước thải cho nhà máy xi măng Điện Biên, nhà máy gạch tuynel Na Hai, Thanh Xương - Với khu công nghiệp Đơng Nam khu cơng nghiệp phía Tây thành phố Điện Biên phủ, cần tiến hành xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung, nước thải phải xử lý đạt yêu cầu trước xả thải sông - Đối với sở công nghiệp khu công nghiệp Đông Nam, Na Hai KCN phía tây thành phố Điện Biên Phủ, ngành cơng nghiệp chủ yếu khai thác chế biến khoáng sản, vật liệu xây dựng khí, yêu cầu sở phải có nhà máy xử lý nước thải theo ngành sản xuất đảm bảo xử lý đạt chuẩn (2) Xây dựng cơng trình xử lý nước thải công nghiệp cho tất sở sản xuất công nghiệp phân tán khu vực  Đối với nước thải sinh hoạt đô thị Hiện toàn lượng nước thải sinh hoạt lưu vực sông Nậm Rốm cụ thể đoạn sông nghiên cứu chưa xử lý, đổ trực tiếp xuống sông Nậm Rốm Việc xử lý nước thải sinh hoạt tốn khó thực xử lý 100% lượng nước thải môi trường, phải đề lộ trình để thực 101 xử lý lượng nước thải sinh hoạt Do điều kiện địa hình, thành phố Điện Biên Phủ nằm dọc theo bờ tả ngạn sông Nậm Rốm, hướng nước thải chảy sơng nên khó xây dựng trạm xử lý nước thải tập trung mà phải xây dựng số trạm xử lý nước thải Thành phố Điện Biên Phủ phải có kế hoạch thực hiện, bước xây dựng hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt cho khu vực, ưu tiên khu vực trung tâm thành phố, sau khu tập trung đơng dân cư phía Bắc phía Nam thành phố, đến năm 2030 phải xây dựng nhà máy xử lý đạt tiêu chuẩn môi trường Song song với việc đầu tư, phải cải tiến hệ thống thu gom nước thải thành phố Hiện nay, thành phố có hệ thống thoát nước chung, cần cải tạo hệ thống thu nước bẩn, kênh tiêu, tránh tình trạng ứ đọng, tăng khả tự làm sạch, giảm ô nhiễm Việc cải tạo hệ thống kênh tiêu cần phải ưu tiên làm trước xây dựng hệ thống xử lý nước thải để tăng cao hiệu Mặt khác cần xây dựng cơng trình xử lý sơ nguồn, đặc biệt khuyến khích hộ dân thành phố xây dựng nhà vệ sinh tự hoại Trong tương lai, nước bẩn từ khu vệ sinh xử lý sơ bể tự hoạt sau hệ thống cống chung, dẫn tới nhà máy xử lý nước thải tập trung thành phố xử lý đạt tiêu chuẩn đổ vào sông Nậm Rốm Thực giảm áp lực chất thải nguồn cách tăng cường công tác thu gom chất thải rắn kênh tiêu thoát, xây dựng bãi chôn lấp rác hợp vệ sinh, hạn chế ảnh hưởng tới nguồn nước Theo quy hoạch dài hạn đến năm 2030, chất thải rắn tập trung khu xử lý chất thải rắn khu vực Tây Bắc xã Thanh Nưa, đảm bảo thu gom xử lý đạt 85% Thành phố Điện Biên Phủ giai đoạn từ tới năm 2020 cần có kế hoạch chuẩn bị nguồn vốn đầu tư cho số dự án xử lý nước thải đặc biệt xử lý nước thải sinh hoạt thành phố  Đối với nước thải bệnh viện 102 - Xử lý nước thải bệnh viện Đa khoa tỉnh cho xả thải môi trường phải đạt tiêu chuẩn cho phép  Đối với nước thải nông nghiệp Nước thải nông nghiệp nước thải từ chăn nuôi cần lưu ý xử lý để hạn chế ô nhiễm môi trường Các trang trại chăn nuôi phải tập trung xử lý nguồn, trang trại khu vực miền núi Điện Biên mơ hình hầm bioga phù hợp Các chủ trang trại nên tiến hành xây dựng hầm bioga, xây dựng hệ thống thu gom phân nước thải gia súc Hầm bioga khơng hạn chế tối đa nhiễm mà cịn giúp người dân có thêm nguồn lợi khí ga, phục vụ đun nấu thuận tiện 2) Thu gom, xử lý rác thải thị Với q trình thị hóa diễn gia tăng dân số khu vực thị khối lượng rác thải sinh hoạt thị tăng lên nhanh chóng gây áp lực ô nhiễm môi trường đất nước Vì việc thu gom, xây dựng khu liên hiệp xử lý, chế biến, chôn lấp rác thải tập trung cho khu vưc đông dân cư, cụ thể thành phố Điện Biên Phủ cấp thiết Các bãi chôn lấp rác thải phải đảm bảo tiêu chuẩn kỹ thuật vệ sinh mơi trường Thành phố Điện Biên Phủ phải có quy hoạch kế hoạch để thực vấn đề b Giải pháp nâng cấp hồ Pa Khoang Dựa việc tham khảo dự án cải tạo chất lượng nước Điện Biên, luận văn đưa giải pháp nâng cấp hồ Pa Khoang với mục tiêu cải thiện nguồn nước sông Nậm Rốm Để đáp ứng lượng nước thiếu hụt hệ thống thuỷ nông Nậm Rốm, hồ Pa Khoang cần nâng cấp để nâng mực nước dâng trung bình, với nhiệm vụ là: - Tăng mức đảm bảo cấp nước tưới cho khu vực lòng chảo Điện Biên, đảm bảo dòng chảy mơi trường mùa kiệt cho dịng sơng Nậm Rốm, góp phần bảo vệ chất lượng nước sơng 103 - Tăng công suất đảm bảo phát điện cho trạm thuỷ điện dịng Nậm Rốm là: Thác Bay, Nà Lơi, Thác Trắng dự kiến xây dựng thủy điện Pakhoang - Phục vụ mục đích du lịch hồ Pa Khoang Qua tính tốn cân nước, lượng nước thiếu hụt cần bổ sung hệ thống Nậm Rốm 8,135.106m3 Do để đáp ứng lượng thiếu hụt trên, hồ Pa Khoang cần nâng cấp để tăng thêm dung tích 8,135.106m3 dung tích hồ Pa Khoang sau nâng cấp 45,335.106m3 Theo quan hệ Z~W~F hồ Pa Khoang ứng với mực nước cao trình 923,2 m (hiện trạng 922,2 m), diện tích mặt hồ 6,2 km2 (hiện 5,7 km2) Như đề nghị nâng mực nước dâng trung bình (MNDTB) hồ Pa Khoang lên m Các phương án đề nghị: • Phương án 1: Thay đổi thơng số kỹ thuật cơng trình - Nâng cao trình đỉnh đập - Nâng cao trình ngưỡng tràn xả lũ lên m (hiện tràn tự do) - Mở rộng khoang tràn xả lũ • Phương án 2: Giữ nguyên thông số kỹ thuật cơng trình - Giữ ngun thơng số kỹ thuật đập chính, cao trình ngưỡng bề rộng khoang tràn xả lũ - Lắp thêm cửa van tràn Cửa van hoàn toàn mở mùa lũ (điều tiết lũ tại) cạn đóng lại để tích nước cuối vụ để tăng MNDBT • Lựa chọn phương án: - Đối với phương án 1: Do cơng trình hồ Pa Khoang xây dựng lâu, địa chất thân đập khu đồi B có tính phong hố mạnh, nên thay đổi kết cấu cơng trình khơng đảm bảo, đồng thời kinh phí thực theo phương án lớn 104 - Đối với phương án 2: Hầu không thay đổi thông số kỹ thuật, kết cấu cơng trình, kinh phí thực thấp qui trình điều tiết mùa lũ giữ nguyên Qua kết phân tích trên, đề nghị nâng cấp hồ Pa Khoang theo phương án Ngoài để đảm bảo nhiệm vụ tưới hệ thống thuỷ nông Nậm Rốm, cần nghiên cứu xem xét xây dựng hồ chứa nhỏ điều tiết ngày cho đập Nậm Rốm 3.4.3 Nghiên cứu giải pháp phi cơng trình a Giải pháp thể chế sách: Tăng cường xây dựng hồn thiện thể chế sách cho bảo vệ môi trường nước Đây trách nhiệm quan quản lý nhà nước môi trường cấp Trung ương cấp địa phương (tỉnh huyện) để tạo sở sách luật pháp cho quản lý bảo vệ chất lượng nước, ngăn ngừa ô nhiễm nước lưu vực sơng có lưu vực sơng Nậm Rốm tập trung vào: - Rà soát ban hành đồng văn hướng dẫn thực quy định luật Bảo vệ môi trường bảo vệ mơi trường nước, phịng chống nhiễm - Xây dựng sách gắn kết trách nhiệm bảo vệ môi trường với phát triển kinh tế xã hội cân tạo động lực thúc đẩy lẫn phát triển để thực lưu vực sông - Ban hành chế, sách khuyến khích, hỗ trợ vốn ưu đãi thuế sở áp dụng cơng nghệ sản xuất sạch, chất thải, phân loại, tái chế, tái sử dụng, thu gom, xử lý chất thải xã hội hóa thành phần kinh tế tham gia quản lý bảo vệ môi trường - Xây dựng ban hành quy chế bảo vệ môi trường, đặc biệt bảo vệ, khắc phục ô nhiễm môi trường nước lưu vực sông có lưu vực sơng Nậm Rốm để tạo điều kiện cho thực thực tế b Các giải pháp quản lý 1) Tăng cường tra, giám sát, kiểm soát chặt chẽ nguồn nước thải chảy vào sông: 105 - Tăng cường công tác tra, kiểm tra, giám sát việc thực quy định pháp luật liên quan đến bảo vệ môi trường nước áp dụng chế tài cần thiết đẻ xử lý nghiêm trường hợp vi phạm pháp luật bảo vệ môi trường, đặc biệt hành vi xả nước thải chưa xử lý trực tiếp vào sông làm ô nhiễm nước sông - Phân loại xác định rõ nguồn gây ô nhiễm, sở gây ô nhiễm nghiêm trọng để thường xuyên quản lý kiểm soát - Tháo gỡ tồn tại, đẩy nhanh việc thực cấp phép khai thác sử dụng nước xả nước thải vào nguồn nước theo Nghị định 149/2004/NĐ-CP Việc cấp phép khai thác sử dụng nước xả nước thải vào nguồn nước có tác dụng lớn kiểm soát nguồn xả thải Tuy nhiên việc thực nói chung cịn chậm số lượng giấy phép cấp cịn ỏi so với số lượng sở sản xuất tham gia xả thải Vì cần xem xét tháo gỡ tồn để đảy nhanh tốc độ cấp giấy phép quản lý xả thải theo giấy phép cấp 2) Thực biện pháp giảm chất thải nguồn: Để giảm chất thải nguồn pháp sinh, giảm áp lực chất ô nhiêm thâm nhập vào nguồn nước phải thực biện pháp sau:  Tăng cường thu gom rác thải sinh hoạt khu vực trung tâm thành phố nông thôn đưa nơi xử lý bãi bãi chôn lấp hợp vệ sinh  Tăng cường xử lý nước thải nguồn: - Khuyến khích tạo điều kiện để hộ gia đình có điều kiện để sử dụng bể tự hoại nhà vệ sinh - Các trang trại chăn nuôi, chăn nuôi họ gia đình sử dụng bể Biogas để xử lý chất thải chăn nuôi - Từng bước thực xử lý nước thải làng nghề truyền thống 3) Thực biện pháp bảo vệ điều kiện mặt đệm: 106 Bảo vệ nghiêm ngặt rừng đầu nguồn sông suối để giữ nguồn sinh thuỷ cho lưu vực sông địa bàn tỉnh Đặc biệt vùng rừng đầu nguồn sông huyện Mường Nhé, Mường Ảng Điện Biên… - Trồng rừng nơi đất trống để tăng độ che phủ đất, giảm lượng bốc thoát nước từ bề mặt, giảm cường độ khô hạn mùa khô, giảm khả nước từ bề mặt sông suối, hồ đập - Phương thức nông lâm kết hợp không trọng tán rừng gừng, sa nhân, loài leo, cỏ…, mà phải tạo thảm rừng ổn định Cây lâm nghiệp mỡ, bồ đề Thời gian trồng xen năm thứ lúa nương, loại đậu Cây lâm nghiệp chia thành nhóm tuỳ theo thời gian, ví dụ với nhóm tăng trưởng nhanh -10 năm, tăng trưởng trung bình 10 – 20 năm, tăng trưởng chậm 20 năm trở lên Cơ cấu sử dụng đất thích hợp 40% diện tích dành cho nông nghiệp, 60% dành cho lâm nghiệp Bằng cách đất bảo vệ có hiệu đồng thời cung cấp nhiều lương thực, thực phẩm, gỗ, củi nhiều sản phẩm khác, tăng thu nhập cho người dân - Làm ruộng ruộng bậc thang dần Đây trường hợp tầng đất tương đối dày, canh tác theo hướng thâm canh: Cày lật đất, luân canh với họ Đậu, đắp bờ kiên cố, canh tác ngắn ngày vài chục năm San bước, tiến tới bón phân để tăng dinh dưỡng cho đất Dùng tỷ lệ phân vô định để tăng nguồn hữu Cần sử dụng biện pháp cày lật đất sau thu hoạch để đất để ải c Nhóm giải pháp trợ giúp cho quản lý 1) Tăng cường đào tạo, nâng cao lực quản lý bảo vệ môi trường: Tập trung vào đào tạo nâng cao lực cho quan quản lý môi trường địa phương Sở TN&MT, cán phòng ban Sở, Chi cục bảo vệ môi trường - Tăng cường lực nhân lực sở vật chất, trang thiết bị kỹ thuật cho thực thi nhiệm vụ quản lý - Áp dụng công cụ quản lý đại, tiên tiến, phần mềm tin học giúp cho quan quản lý thuận tiện công tác quản lý 107 - Xây dựng ban, phịng, tổ quản lý mơi trường an tồn khu cơng nghiệp, sở sản xuất kinh doanh lớn - Tăng cường đào tạo, tập huấn nâng cao trình độ chun mơn, nghiệp vụ, quản lý bảo vệ môi trường cho cán công chức làm công tác bảo vệ môi trường 2) Đẩy mạnh tuyên truyền giáo dục nâng cao nhận thức môi trường cho cộng đồng dân cư, động viên thành phần liên quan tham gia bảo vệ môi trường, chống ô nhiễm nguồn nước: Đẩy mạnh công tác truyền thông, giáo dục nâng cao nhận thức bảo vệ môi trường nước khu vực hạ lưu đến cấp ngành, tổ chức đoàn thể, sở sản xuất, kinh doanh nhân dân địa bàn, bước tạo thói quen, nếp sống ý thức bảo vệ môi trường người dân Tổ chức hoạt động bảo vệ môi trường nước cộng đồng phát động phong trào bảo vệ mơi trường, cần có phối hợp đồng nhiều quan chức khác (Phụ nữ, niên, y tế, ) nhằm thu hút ý, tham gia nhiều tầng lớp dân cư, doanh nghiệp khu vực, tạo ảnh hưởng tốt, hiệu cho phong trào Tăng cường vai trò phát thanh, truyền hình, báo chí phương tiện truyền thơng khác, khuyến khích tham gia mạnh mẽ, thiết thực quản lý bảo vệ mơi trường, phịng chống nhiễm nước Huy động toàn thể quần chúng tham gia bảo vệ môi trường quan quản lý nhà nước mơi trường Đưa chương trình bảo vệ mơi trường vào chương trình học khóa, ngoại khóa trường học tổ chức thi tìm hiểu mơi trường trường học, tổ chức hoạt động dã ngoại môi trường học sinh, sinh viên có tham gia hướng dẫn quan quản lý môi trường 108 KẾT LUẬN Sau gần tháng thực luận văn với đề tài: Nghiên cứu ứng dụng mơ hình tốn đánh giá nhiễm nước sơng Nậm Rốm đề xuất giải pháp quản lý bảo vệ , hướng dẫn tận tình thầy giáo hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Văn Thắng thầy cô khoa Mơi trường, em hồn thành luận văn Có thể nhận thấy kết đạt luận văn sau: - Luận văn đánh giá trạng chất lượng nước ô nhiễm nước lưu vực - Nghiên cứu lựa chọn mơ hình đánh giá dự báo nhiễm nước mơ hình Qual2K phù hợp với điều kiện ứng dụng - Qua nghiên cứu, ứng dụng, luận văn bước xây dựng sơ đồ tính tốn, phân tích xác định số liệu đầu vào ứng dụng mơ điều kiện thủy văn, thủy lực, xác định tải lượng ô nhiễm đổ vào đoạn sông phù hợp với nội dung tính tốn, ứng dụng - Ứng dụng mơ hình mơ theo bước hiệu chỉnh xác định thơng số mơ hình, kiểm định mơ ứng dụng mơ hình để xem xét, đánh giá chất lượng nước theo số phương án, làm sở để đề xuất giải pháp Các kết nghiên cứu cho thấy mơ hình mơ tương đối tốt cho biến đổi chất lượng nước đoạn sông Nậm Rốm nghiên cứu - Luận văn nghiên cứu đề xuất giải pháp cơng trình, phi cơng trình giải pháp cơng trình làm rõ u cầu bước cần tiến hành đầu tư xây dựng công trình xử lý nước thải khu vực Các kết sở để tham khảo xây dựng kế hoạch bảo vệ môi trường thực tế lưu vực Từ kết mơ hình ta nhận thấy mức độ ảnh hưởng ô nhiễm sông Nậm Rốm có dấu hiệu tăng lên, tương lai không đầu tư vào việc xử lý, chất lượng nước sơng bị suy thối nghiêm trọng, khó có khả khơi phục, xét tới tác động biến đổi khí hậu tồn cầu, gia tăng dân số 109 mức độ công nghiệp hóa đại hóa ngày cao lưu vực sông Nậm Rốm Điều thiết yếu cần có biện pháp quản lý kiểm sốt chặt chẽ nguồn nước thải đổ vào sông Trong luận văn, số liệu thực đo, đặc biệt số liệu thủy lực chưa đầy đủ, chưa đồng bộ, nên kết ứng dụng mơ hình chưa có độ tin cậy cao Trong năm qua, có số chương trình, đề tài, dự án cấp cấp quốc gia đề xuất thực việc nghiên cứu chất lượng nước sông Nậm Rốm, số liệu thực đo hạn chế khơng đồng Đây khó khăn hạn chế lớn luận văn Với thời gian gần tháng với nhứng kiến thức thân, luận văn dùng lại số kết định, khơng thể tránh khỏi sai sót, kính mong nhận nhiều ý kiến thầy cơ, để em có hội hoàn thiện luận văn Em xin chân thành cảm ơn! 110 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Tài nguyên Môi trường, Ban soạn thảo “Quy chuẩn quốc gia chất lượng nước mặt QCVN 08: 2008/BTNMT” Nguyễn Thanh Sơn(2005)-“ Đánh giá tài nguyên nước Việt Nam” – Nhà xuất Giáo dục PGS.TS Bùi Công Quang(Hà Nội 1996), “Giáo trình Mơ hình tốn chất lượng nước” _khoa Thủy văn tài nguyên nước, trường đại học Thủy Lợi PGS.TS Lê Văn Nghinh, PGS.TS Bùi Công Quang, TH.S Hồng Thanh Tùng(Hà Nội 2005), “Bài giảng Mơ hình tốn thủy văn”, Bộ mơn Tính tốn thủy văn, trường đại học Thủy Lợi PGS.TS Nguyễn Văn Thắng , Th.S Nguyễn Văn Sỹ(Hà Nội 2008), “Bài giảng môn học Đánh giá tác động môi trường” Bộ môn môi trường , trường Đại học Thủy Lợi PGS.TS Phạm Ngọc Dũng(Hà Nội 2005), “Giáo trình Quản lý nguồn nước”, nhà xuất Nông Nghiệp Ủy ban nhân dân tỉnh Điện Biên, “Quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Điện Biên đến năm 2020”, Điện Biên Ủy ban nhân dân tỉnh Điện Biên, “Quy hoạch chung xây dựng thành phố Điện Biên Phủ tỉnh Điện Biên đến năm 2030 tầm nhìn đến năm 2050”, Điện Biên Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Điện Biên, “Báo cáo trạng môi trường tỉnh Điện Biên năm 2010 ” , Điện Biên 10 Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Điện Biên, “Điều tra, khảo sát, đánh giá trạng tài nguyên nước mặt địa bàn tỉnh Điện Biên” Điện Biên 11 Trung tâm Kỹ thuật Môi trường, “Quy hoạch bảo vệ môi trường tỉnh Điện Biên đến năm 2010 định hướng đến năm 2020”, Điện Biên ... quản lý bảo vệ nguồn nước sông Nậm Rốm Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu, đánh giá trạng diễn biến ô nhiễm nước sông Nậm Rốm Đề xuất giải pháp quản lý, bảo vệ nguồn nước sông Nậm Rốm Cách tiếp cận... dòng chảy sông sông Đà, sông Nậm Rốm, sông Mã số nhánh sông suối khác sông Nậm Mạ, Nậm Nhé, Nậm Pô, Nậm Mức, Nậm Mu, Nậm Chim, Nậm He, Nậm Ngám, Nậm Núa, Nậm Cô, Sư Lư, Nậm Khoai Sông Đà lớn... ĐỂ NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ Ô NHIỄM NƯỚC TRÊN CÁC THỦY VỰC SÔNG 1.1 Tình hình ứng dụng mơ hình chất lượng nước để nghiên cứu, đánh giá ô nhiễm nước 1.1.1 Trên giới Để nghiên cứu đánh giá ô nhiễm nước