Đánh giá hiện trạng ô nhiễm và khả năng chịu tải của sông Sặt thuộc lưu vực sông Bắc Hưng Hải

Đánh giá hiện trạng ô nhiễm và khả năng chịu tải của sông Sặt thuộc lưu vực sông Bắc Hưng Hải Đánh giá hiện trạng ô nhiễm và khả năng chịu tải của sông Sặt thuộc lưu vực sông Bắc Hưng Hải Đánh giá hiện trạng ô nhiễm và khả năng chịu tải của sông Sặt thuộc lưu vực sông Bắc Hưng Hải luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI 12/2019 CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM VÀ KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA SÔNG SẶT THUỘC LƯU VỰC SÔNG BẮC HƯNG HẢI NGUYỄN MẠNH VIỆT manhvietk6@gmail.com Ngành Kỹ thuật Môi trường Chuyên ngành: Kỹ thuật Môi trường NGUYỄN MẠNH VIỆT Giảng viên hướng dẫn: PGS TS Hoàng Thị Thu Hương Bộ môn: Công nghệ môi trường Viện: Khoa học Công nghệ môi trường – CB160129 Hà Nội, 12/2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN MẠNH VIỆT ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG Ô NHIỄM VÀ KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CỦA SÔNG SẶT THUỘC LƯU VỰC SÔNG BẮC HƯNG HẢI Mã đề tài: 2016BKTMT-KT03 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành: Kỹ thuật Môi trường NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS TS HOÀNG THỊ THU HƯƠNG Hà Nội, năm 2019 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Luận văn cơng trình nghiên cứu thực cá nhân tôi, thực sở nghiên cứu lý thuyết, kiến thức chọn lọc Các tài liệu tham khảo hoàn tồn tài liệu thống cơng bố Những kết số liệu Luận văn chưa cơng bố hình thức Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm cam đoan Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Người thực Nguyễn Mạnh Việt i LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, em xin gửi lời cám ơn chân thành tri ân sâu sắc đến PGS.TS Hoàng Thị Thu Hương tận tình hướng dẫn bảo giúp đỡ em vượt qua khó khăn, vướng mắc để hồn thành tốt Luận văn thạc sĩ Đặc biệt, cho phép em gửi lời cám ơn đến toàn thể quý thầy cô Viện KHCN Môi trường – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội tận tình truyền đạt kiến thức cho em suốt thời gian học tập nghiên cứu vừa qua, kiến thức quý báu hành trang cho em công việc sau Xin gửi lời cảm ơn đến đồng nghiệp Sở Tài nguyên Môi trường Hải Dương, Trung tâm Quan trắc Phân tích Mơi trường Hải Dương hỗ trợ cung cấp số liệu, KS Nguyễn Khánh Huyền hỗ trợ số tư liệu đồ có liên quan Do kiến thức trình độ nghiên cứu hạn chế, thời gian thực đề tài Luận văn có hạn nên khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận cảm thơng ý kiến nhận xét, góp ý thầy Cuối cùng, em xin gửi lời chúc sức khỏe, hạnh phúc thành công sống tới quý thầy cô Em xin chân thành cám ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2019 Học viên thực Nguyễn Mạnh Việt ii MỤC LỤC DANH MỤC VIẾT TẮT .v DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC HÌNH viii MỞ ĐẦU .1 Tính cấp thiết đề tài .1 Mục tiêu nghiên cứu Nội dung nghiên cứu .2 CHƯƠNG TỔNG QUAN .3 1.1 Đánh giá sức chịu tải phân vùng chức 1.1.1 Khái niệm chung 1.1.2 Chỉ số chất lượng nước 1.1.3 Đánh giá sức chịu tải phân vùng chức 1.2 Giới thiệu khu vực nghiên cứu 1.3 Các hoạt động kinh tế- xã hội ảnh hưởng đến sông Sặt 10 1.3.1 Hoạt động sản xuất công nghiệp .10 1.3.2 Hoạt động sinh hoạt, thương mại, dịch vụ, làng nghề .14 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .17 2.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 17 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 17 2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 17 2.2 Phương pháp nghiên cứu 18 2.2.1 Phương pháp thu thập tổng hợp số liệu 18 2.2.2 Đánh giá trạng chất lượng nước sông Sặt 19 2.2.3 Phương pháp phân tích đánh giá số liệu .22 2.2.4 Phương pháp tính tốn tải lượng nhiễm khả đồng hóa chất nhiễm cho sông Sặt : 22 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 27 3.1 Đánh giá chất lượng nước mặt sông Sặt 27 3.1.1 Diễn biến chất lượng sông Sặt qua năm 27 3.2.2 Kết tính WQI 39 3.1.3 Đánh giá chất lượng nước sông Sặt giai đoạn 2016-2018 43 iii 3.2 Đánh giá khả chịu tải sông Sặt dựa vào thải lượng nguồn thải 45 3.2.1 Đối với nguồn nước thải sinh hoạt 45 3.2.2 Nước thải công nghiệp 47 3.2.3 Nước thải chăn nuôi 48 3.2.4 Nước thải nông nghiệp 51 3.2.5 Tính tốn khả chịu tải sông Sặt 52 3.3 Đề xuất biện pháp quản lý 54 3.3.1 Cơ sở đề xuất .54 3.3.2 Đề xuất kiểm soát, điều chỉnh hoạt động cụ thể 55 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 59 KẾT LUẬN .59 KIẾN NGHỊ 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO .61 PHỤ LỤC 63 iv DANH MỤC VIẾT TẮT BVMT Bảo vệ môi trường BTNMT Bộ tài nguyên môi trường CLN Chất lượng nước EPA Environmental Protection Agency (Cơ quan bảo vệ môi trường) GRDP Gross Regional domestic product (Tổng sản phẩm địa bàn) GIS Geographical Information System (Hệ thống thông tin địa lý) HTX Hợp tác xã KCN Khu công nghiệp QCVN Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia Việt Nam QH Quốc Hội TCMT Tổng Cục Môi trường TNHH Trách nhiệm hữu hạn TMDL Total Maximum Daily Loads (Tổng tải lượng ô nhiễm tối đa) UBND Ủy ban nhân dân WHO World Health Organization ( Tổ chức y tế giới) WQI Water Quality Index (Chỉ số chất lượng nước) v DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Bảng quy định giá trị qi, BPi 20 Bảng 2.2 Bảng quy định giá trị BPi q¬I DO% bão hòa 21 Bảng 2.3 Bảng quy định giá trị BPi qi thông số pH 21 Bảng 2.4 Bảng đánh giá giá trị WQI 22 Bảng 3.1 Vị trí lấy mẫu nước mặt [5] 27 Bảng 3.2: Kết quan trắc số pH sông Sặt giai đoạn tháng 11 từ năm 2016 2018 [4] 28 Bảng 3.3.Kết quan trắc Coliform sông Sặt giai đoạn tháng 11 từ năm 20162018[8] 29 Bảng 3.4.Kết quan trắc TSS sông Sặt giai đoạn tháng 11 từ năm 2016-2018[8] 31 Bảng 3.5.Kết quan trắc DO sông Sặt giai đoạn tháng 11 từ 2016-2018[8] 32 Bảng 3.6.Kết quan trắc BOD5 sông Sặt giai đoạn tháng 11 từ năm 20162018[8] 34 Bảng 3.7 Kết quan trắc COD sông Sặt giai đoạn tháng 11 từ năm 20162018[8] 35 Bảng 3.8 Kết quan trắc NH4+-N sông Sặt giai đoạn tháng 11 từ năm 20162018[8] 37 Bảng 3.9 Kết quan trắc Phosphat(PO43-P) sông Sặt giai đoạn tháng 11 từ năm 2016-2018[8] 38 Bảng 3.10: Kết tính tốn WQI thơng số năm 2016 39 Bảng 3.11Bảng đánh giá chất lượng nước năm 2016 40 Bảng 3.12 Kết tính tốn WQI thơng số năm 2017 40 Bảng 3.13 Bảng đánh giá chất lượng nước năm 2017 40 Bảng 3.14 Kết tính tốn WQI thơng số năm 2018 41 Bảng 3.15 Bảng đánh giá chất lượng nước năm 2018 41 Bảng 3.17 Thải lượng chất ô nhiễm người hàng ngày đưa vào môi trường 46 Bảng 3.18 Tải lượng ô nhiễm nước thải sinh hoạt 47 Bảng 3.19 Thải lượng chất ô nhiễm nước thải công nghiệp vào sông Sặt 48 Bảng 3.20 Định mức ô nhiễm từ hoạt động chăn nuôi lưu vực sông Sặt 49 Bảng 3.21Thải lượng chất ô nhiễm nước thải chăn nuôi thải vào sông Sặt 49 vi Bảng 3.22:Thải lượng chất ô nhiễm nông nghiệp đưa vào môi trường 52 Bảng 3.23:Tải lượng ô nhiễm hoạt động nông nghiệp thuộc khu vực 52 Bảng 3.24 Mức độ tiếp nhận tải lượng BOD sông Sặt 53 Bảng 3.25 Mức độ tiếp nhận tải lượng COD sông Sặt 53 Bảng 3.26:Mức độ tiếp nhận tải lượng TSS sông Sặt 53 Bảng 3.27:Khả tiếp nhận tải lượng N tổng sông Sặt 53 Bảng 3.28 Khả tiếp nhận tải lượng P tổng sông Sặt 53 vii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Bản đồ lưu vực sông Sặt tỷ lệ 1:400000 Hình 2.1 Bản đồ sơng Sặt địa bàn tỉnh Hải Dương 18 Hình 3.1 Nồng độ BOD5 điểm M1 qua đợt quan trắc năm 2016 27 Hình 3.2 Diễn biến mật độ Coliform sơng Sặt tháng 11 từ năm 2016- 2018 30 Hình 3.3 Diễn biến độ TSS sơng Sặt tháng 11 từ năm 2016-2018 31 Hình 3.4 Diễn biến độ DO sông Sặt tháng 11 từ năm 2016- 2018 33 Hình 3.5 Diễn biến độ BOD5 sông Sặt tháng 11 từ năm 2016- 2018 34 Hình 3.6 Diễn biến độ COD sông Sặt tháng 11 từ năm 2016- 2018 36 Hình 3.7 Diễn biến độ NH4+-N sơng Sặt tháng 11 từ năm 2016- 2018 37 Hình 3.8 Diễn biến độ PO43-P sông Sặt tháng 11 từ năm 2016- 2018 39 Hình 3.9 Vị trí xây dựng trạm xử lý nước thải thành phố Hải Dương 58 viii sông Sặt, cần đưa nước thải thành phố Hải Dương vào sơng Thái Bình mà khơng đưa vào sơng Sặt c) Các biện pháp quy hoạch quản lý Phân vùng theo mục đích sử dụng Kiến nghị phân vùng theo mục đích sử dụng tài ngun nước sơng Sặt theo hướng phù hợp chất lượng nước bảo vệ tài ngun nước sơng Sặt.Để vừa đảm bảo tính thống quản lý môi trường tài nguyên đồng thời thực phát triển bền vững cho kinh tế địa phương 1, Vùng bảo tồn- Khu vực thượng lưu (Khu vực 1) Chất lượng nước có tính chất định đến chất lượng nước tồn sơng Sặt khu vực cần có quản lý chặt chẽ cần triển khai biện pháp bảo vệ cụ thể: + Trong hoạt động nông nghiệp cần phải lưu ý việc sử dụng loại thuốc trừ sâu thuốc bảo vệ thực vật phân bón đảm bảo liều lượng loại thời điểm + Nước thải sinh hoạt cần xử lý trạm bơm đạt quy chuẩn sau xả thải sông + Bảo vệ nguồn cấp nước thơng qua kiểm sốt hạn chế hoạt động phát triển hạ tầng kinh tế 2, Vùng quản lý mơi trường tích cực - Khu vực Cầu Cậy, xã Long Xuyên huyện Bình Giang đến xã Lương Điền huyện Cẩm Giàng (Khu vực 2) Tại khu vực hoạt động kinh tế xã hội người diễn nhiều có tác động sâu rộng tài nguyên nước sông Để đảm bảo phát triển bền vững cho địa phương cần có chế quản lý riêng cho vùng Việc khai thác có cân nhắc đến sử dụng bền vững tài nguyên nước hoạt động kinh tế khu vực với bảo vệ tài nguyên môi trường Các giải pháp nhằm bảo vệ mơi trường gồm: + Đối với khu vực cần trọng quản lý việc xả thải khu công nghiệp vào sông cần đảm bảo hệ thống xử lý nước thải khu cơng nghiệp hoạt động có hiệu nước thải trước vào môi trường phải đảm bảo đạt mức B- QCVN 40/2011/BTNMT nước thải công nghiệp xả vào nguồn nước không dùng cho sinh hoạt [11] 56 + Nghiên cứu phương án quy hoạch xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung phù hợp cho sở sản xuất + Các KCN đô thị phải thực nghiêm túc phương án xử lý chất thải Các nhà máy KCN phải xử lý cục nước thải đạt tiêu chuẩn quy định trước vào hệ thống xử lý chung + Quy hoạch phát triển kinh tế xã hội theo hướng phát triển bền vững: không thu hút ngành cơng nghiệp có chất nhiễm đặc biệt ngành hóa chất, thuộc da thay vào thu hút ngành nghề nhiễm hay phát sinh nước thải Ưu tiên thu hút ngành nghề áp dụng công nghệ + Áp dụng cơng nghệ thích hợp khả thi xử lý nước thải từ nguồn thải lưu vực (Nguồn thải sinh hoạt, nguồn thải công nghiệp, nguồn thải chăn nuôi) 3, Vùng phát triển- Khu vực hạ lưu sông (Khu vực 3) Khu vực tiếp nối hệ thống sông Bắc Hưng Hải chảy sông khác, tiếp nhận hoạt động kinh tế xã hội phương thức quản lý khác Chính vậy, khu vực cần tiến hành kiểm sốt tốt vấn đề nhiễm tránh ảnh hưởng đến lưu vực sông tỉnh thành khác Cần áp dụng biện pháp sau: + Kiểm soát tốt hoạt động xả thải trực tiếp nguồn thải cơng nghiệp, nguồn thải sinh hoạt ngồi mơi trường + Xây dựng trạm thu gom xử lý nước thải sinh hoạt cho khu dân cư xung quanh đoạn sông Quy hoạch trạm xử lý nước thải Quy hoạch trạm xử lý nước thải thành phố Hải Dương đặt gần sơng Sặt sơng Thái Bình, riêng khu vực sơng Sặt tiếp nhận nước thải thành phố Hải Dương từ trung tâm thành phố (đường Lê Thanh Nghị) đến hết khu phía Tây thành phố (bao gồm phường Tân Bình, phường Thanh Bình phường Tứ Minh), khu vực phường Thanh Bình (khu Lộ Cương) cịn nhiều diện tích đất chưa xây dựng (vị trí xây dựng trạm xử lý nước thải sinh hoạt thành phố Hải Dương đổ sơng Sặt đề xuất hình địa hình khu vực dốc dần phía Tây, nên việc thu gom nước thải thuận lợi hơn), thành phố cần đầu tư quỹ đất kinh phí để xây dựng trạm xử lý nước thải tập trung cải tạo tách hệ thống thoát nước mưa nước thải thành phố, trạm bơm Bình Lâu sử dụng để bơm nước mưa có mưa to, tránh ngập úng cho thành phố 57 Hình 3.9 Vị trí xây dựng trạm xử lý nước thải thành phố Hải Dương 58 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Đề tài “Đánh giá trạng ô nhiễm khả chịu tải (sông Sặt thuộc) lưu vực sông Bắc Hưng Hải” tập trung vào việc đánh giá chất lượng nước sông đồng thời đánh giá khả chịu tải sông Sặt số điều kiện định Đồng thời, so sánh mục đích sử dụng với chất lượng nước tương ứng nhằm đề giải pháp cần tiến hành tương lai cho phù hợp với mục đích cải thiện chất lượng nước sơng hài hóa với điều kiện kinh tế xã hội Nhằm đạt mục tiêu đó, Luận văn bước thực hoàn thành nội dung sau: - Đánh giá trạng chất lượng nguồn nước sơng Sặt giai đoạn 20162018 Có thể thấy rằng, vào năm 2016 chất lượng nước sông bị ô nhiễm đến năm 2017 tình hình cải thiện cách đáng kể, chất lượng nước đạt mục đích sủ dụng cho tưới tiêu, số đoạn có biện pháp cải tạo, xử lý sử dụng cho mục đích sinh hoạt - Xác định tải lượng lớn chất nhiễm có nguy ảnh hướng tới sơng Sặt Theo tính tốn khả chịu tải Sặt trường hợp bất lợi với số liệu tháng 11 năm 2016, 2017, 2018 cho thấy dịng sơng cịn khả chịu tải mức độ tải lượng lớn khả chịu tải lầ thấp nên cần có biện pháp quản lý kỹ thuật cần thiết nhằm cải thiện chất lượng môi trường nước sông Sặt - Theo định hướng quy hoạch phát triển kinh tế tỉnh Hải Dương xác định mục tiêu sử dụng nguồn nước sơng Sặt có gồm 03 mục đích chính: tưới tiêu, giao thông vận tải, đánh bắt thủy sản.Từ đề xuất phân vùng khu vực: vùng bảo tồn, vùng quản lý mơi trường tích cực, vùng cải tạo, vùng phát triển KIẾN NGHỊ Nước thải từ nhà máy, xí nghiệp sau xử lý sơ nguồn đạt tiêu chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT, cộtB thu gom hệ thống thu gom nước thải chung KCN cần đạt QCVN 40:2011/BTNMT, cột A trước xả nguồn tiếp nhận Tiếp tục nghiên cứu sở quy hoạch ngành kinh tế phát sinh nước thải theo khả tiếp nhận sông Sặt Đồng thời với việc yêu cầu sở sản xuất gây ô nhiễm nặng xả nước thải xuống sông Sặt lựa chọn giải pháp xử lý nước thải nguồn hay di dời khỏi lưu vực 59 Cần tiến hành thường xuyên điều tra nguồn thải làng nghề, dịch vụ, y tế nguồn thải tỉnh giáp danh (tỉnh Hưng n) để có sở tính tốn xác khả tiếp nhận, khả đồng hóa, giúp quy hoạch bảo vệ nguồn nước lưu vực sông Sặt thời gian tới 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Phân vùng lưu vực sơng Cầu theo mục đích sử dụng nước, Tổng cục Môi trường, 2012 [2] Technical support document for water quality-based to control - EPA – 505/290-001, EPA, 1991 [3] NPDES permit writers’ Manual., EPA , 2000 [4] N T Dũng, “Khắc phục tình trạng nhiễm nước hệ thống thủy lợi sông Bắc Hưng Hải,” Tạp chí Mơi trường, số 3/2018, 2018 [5] Báo cáo quan trắc môi trường định kỳ, Trung tâm Quan trắc Phân tích Mơi trường tỉnh Hải Dương, 2018 [6] Assessment of Sources of Air, Water and Land pollution,, WHO , 1993 [7] N M Lâm, “Nghiên cứu đánh giá khả chịu tải đề xuất giải pháp bảo vệ chất lượng nước sông Vàm Cỏ Đông,” Luận án tiến sĩ ĐHQG TPHCM, 2003 [8] “Nhiệm vụ Điều tra, đánh giá bổ sung nguồn gây ô nhiễm đề xuất giải pháp quản lý, khắc phục tình trạng nhiễm mơi trường nước sơng Nhuệ sơng Đáy,” Cục Quản lý chất thải Cải thiện môi trường, Tổng cục môi trường, 2010 [9] L A Tuấn, Giáo trình Hệ thống Tưới tiêu, Trường Đại học Cần Thơ, 2009 [10] Báo cáo công tác bảo vệ môi trường tỉnh Hải Dương, Ủy ban nhân dân tỉnh Hải Dương, 2018 [11] Báo cáo kết phân vùng theo mục đích sử dụng nước lưu vực sơng Nhuệ- Đáy, Tổng cục Môi trường, 2016 [12] N T Thu, “Nghiên cứu phân vùng chức theo mục đích sử dụng tài nguyên nước mặt sông Mông Dương, thành phố Cẩm Phả, tỉnh Quảng Ninh,” 2017 [13] Cái Anh Tú, “Đề xuất sở khoa học quy trình phân vùng chất lượng nước sơng theo mục đích sử dụng,” 2018 [14] Quyết định số 879/QĐ – TCMT Về việc ban hành sổ tay hướng dẫn tính tốn số chất lượng nước, Tổng cục Môi trường, 2011 [15] Quyết định số 3155/ QĐ-UBND phê duyệt Quy hoạch vùng tỉnh Hải Dương đến năm 2020 tầm nhìn đến năm 2030, Ủy ban nhân dân tỉnh Hải Dương, 61 2011 [16] QCVN 08/2015/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia chất lượng nước mặt, Bộ Tài nguyên Môi trường, 2015 [17] Niên giám thống kê, Cục Thống kê tỉnh Hải Dương, 2017 [18] Luật Bảo vệ Môi trường số 55/2014/QH13, Quốc hội khóa 13, 2014 [19] Báo cáo quan trắc mơi trường, Trung tâm Quan trắc Phân tích Môi trường, 2018 [20] QCVN 40/2011/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia nước thải công nghiệp, Bộ Tài nguyên Môi trường, 2015 [21] Luật Tài nguyên nước số 17/2012/QH13, Quốc hội khóa 13, 2012 [22] Nghiên cứu phân vùng chất lượng, Uỷ ban nhân dân tỉnh Hải Dương, 2012 [23] N M Lâm, Nghiên cứu đánh giá khả chịu tải đề xuất, , 2013 [24] “Nhiệm vụ "Điều tra, đánh giá bổ sung nguồn gây ô nhiễm đề xuất giải pháp quản lý, khắc phục tình trạng nhiễm mơi,” Tổng cục Môi trường , 2010 [25] Tôn Thất Lãng, nnk, “Nghiên cứu số chất lượng nước để đánh giá phân tích vùng chất lượng nước sơng Hậu,” Báo cáo Đề tài nghiên cứu khoa học, TP Hồ Chí Minh 62 PHỤ LỤC Phụ lục I: Kết quan trắc sơng Sặt năm 2016 Vị trí quan trắc KH Nhiệt độ pH Độ đục BOD5 mg/l TSS mg/l Coliform mg/l NH4+N mg/l PO43— COD P mg/l mg/l DO NTU Đ1 6.9 32 4.00 1.20 0.17 10 23 430 7.2 31 3.80 1.59 0.36