Áp dụng mô hình mike 11 mô phỏng chất lượng nước và đề xuất một số giải pháp quản lý, kiểm soát ô nhiễm nước trên lưu vực sông cầu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - PHẠM THỊ HIỀN THƯƠNG ÁP DỤNG MƠ HÌNH MIKE 11 MƠ PHỎNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC VÀ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP QUẢN LÝ, KIỂM SOÁT Ô NHIỄM NƯỚC TRÊN LƯU VỰC SÔNG CẦU LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - PHẠM THỊ HIỀN THƯƠNG ÁP DỤNG MƠ HÌNH MIKE 11 MÔ PHỎNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC VÀ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP QUẢN LÝ, KIỂM SỐT Ơ NHIỄM NƯỚC TRÊN LƯU VỰC SÔNG CẦU Chuyên ngành: Khoa học Môi trường Mã số: 60440301 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC ĐÂY LÀ QUYỂN LUẬN VĂN CUỐI CÙNG ĐÃ ĐƯỢC CHỈNH SỬA THEO GÓP Ý CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS Nguyễn Hồng Phương Hà Nội - 2014 LỜI CẢM ƠN Trước hết, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến PGS TS Nguyễn Hồng Phương – Viện Vật lý Địa Cầu hướng dẫn suốt trình tìm hiểu, thực nghiên cứu hồn thiện Luận văn Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành tới Ban Giám hiệu, Phòng Đào tạo sau đại học Trường Đại học Khoa học Tự nhiên thầy cô Khoa Môi trường tạo điều kiện cho tơi q trình học tập Cuối trân trọng cảm ơn đến PGS.TS Ngô Trọng Thuận cán đồng nghiệp Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn Biến đổi Khí hậu giúp đỡ tơi q trình thu thập tài liệu thông tin liên quan Xin chân thành cảm ơn! i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN I MỤC LỤC II DANH MỤC HÌNH IV DANH MỤC BẢNG VII BẢNG VIẾT TẮT VIII MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .2 1.1 Tổng quan khu vực nghiên cứu 1.1.1 Điều kiện tự nhiên lưu vực sông Cầu 1.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội lưu vực sông Cầu 1.1.3 Phương hướng phát triển ngành, lĩnh vực 10 1.1.4 Hiện trạng chất lượng nước mặt lưu vực sông Cầu 15 1.1.5 Các nguồn thải lưu vực sông Cầu 22 1.2 Tổng quan vấn đề nghiên cứu 25 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, MỤC TIÊU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28 2.1 Mục tiêu luận văn 28 2.2 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 28 2.3 Phương pháp nghiên cứu 28 2.3.1 Phương pháp thu thập tài liệu 28 2.3.2 Phương pháp mơ hình tốn 29 2.3.3 Phương pháp tần suất thống kê 38 2.3.4 Phương pháp đồ GIS 40 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ DỰ BÁO CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG CẦU VÀO NĂM 2020 VÀ 2030 42 3.1 Kết tính tốn thơng số đầu vào dự báo CLN sông Cầu năm 20202030 42 3.1.1 Kết hiệu chỉnh kiểm định mơ hình Mike 11 42 3.1.2 Kết hiệu chỉnh kiểm định mơ hình NAM 43 3.1.3 Lượng chất lượng nước thải đến năm 2020 2030 44 3.1.4 Lưu lượng mực nước sông Cầu vào năm 2020 2030 48 ii 3.2 Kết dự báo chất lượng nước sông Cầu vào năm 2020 2030 52 3.2.1 Các kịch xả thải vào năm 2020 2030 52 3.2.2 Dự báo chất lượng nước sông Cầu đến năm 2020 2030 theo kịch xử lý nước thải 53 3.3 Đề xuất số giải pháp quản lý kiểm sốt nhiễm nước sơng Cầu 91 3.3.1 Giải pháp quản lý 91 3.3.2 Giải pháp kiểm soát bảo vệ 94 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 95 TÀI LIỆU THAM KHẢO 96 PHỤ LỤC 98 iii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Bản đồ địa hình lưu vực sơng Cầu Hình 1.2 Xu tăng nhiệt độ TB năm trạm Thái Nguyên trạm Vĩnh Yên Hình 1.3 Xu biến đổi lượng mưa TBN trạm Thái Nguyên trạm Bắc Giang Hình 1.4 Diễn biến COD qua năm sơng Cầu đoạn Thượng nguồn 16 Hình 1.5 Diễn biến DO qua đợt quan trắc sơng Cầu đoạn Trung lưu 17 Hình 1.6 Diễn biến TSS đợt quan trắc sông Cầu đoạn Trung lưu 17 Hình 1.7 Diễn biến BOD5 đợt quan trắc sông Cầu đoạn Trung lưu 18 Hình 1.8 Diễn biến COD đợt quan trắc sông Cầu đoạn Trung lưu 18 Hình 1.9 Diễn biến NH4+ đợt quan trắc sơng Cầu đoạn Trung lưu 18 Hình 1.10 Diễn biến DO đợt quan trắc sông Cầu đoạn hạ lưu 20 Hình 1.11 Diễn biến BOD5 đợt quan trắc sông Cầu đoạn hạ lưu 20 Hình 1.12 Diễn biến COD đợt quan trắc sông Cầu đoạn hạ lưu 21 Hình 1.13 Diễn biến NH4+ đợt quan trắc sông Cầu đoạn hạ lưu 21 Hình 2.1 Quy trình chuyển hóa hợp phần mơ đun chất lượng nước 33 Hình 2.2 Quy trình dự báo chất lượng nước năm 2020 2030 41 Hình 3.1 Sự thay đổi nhiệt độ theo kịch BĐKH A2, B2, B1 trạm Thái Nguyên trạm Hiệp Hòa 49 Hình 3.2 Lưu lượng TB ngày trạm Chũ theo kịch BĐKH trung bình B2 vào năm 2020 50 Hình 3.3 Lưu lượng TB ngày trạm Chũ theo kịch BĐKH trung bình B2 vào năm 2030 50 Hình 3.4 Lưu lượng TB ngày trạm Cầu Sơn theo kịch BĐKH trung bình B2 vào năm 2020 50 Hình 3.5 Lưu lượng TB ngày trạm Cầu Sơn theo kịch BĐKH trung bình B2 vào năm 2030 50 Hình 3.6 Lưu lượng TB ngày trạm Gia Bảy theo kịch BĐKH trung bình B2 vào năm 2020 51 Hình 3.7 Lưu lượng TB ngày trạm Gia Bảy theo kịch BĐKH trung bình B2 vào năm 2030 51 Hình 3.8 Lượng nước thải lưu vực sông Cầu vào năm 2005, 2020 2030 52 Hình 3.9 Phân vùng nồng độ DO sông Cầu theo kịch xử lý nước thải ứng với H tần suất 10% vào năm 2020 54 Hình 3.10 Phân vùng nồng độ DO sông Cầu theo kịch xử lý nước thải ứng với H tần suất 10% vào năm 2030 55 Hình 3.11 Phân vùng nồng độ DO sông Cầu theo kịch xử lý nước thải ứng với H tần suất 50% vào năm 2020 56 iv Hình 3.12 Phân vùng nồng độ DO sơng Cầu theo kịch xử lý nước thải ứng với H tần suất 50% vào năm 2030 57 Hình 3.13 Phân vùng nồng độ DO sông Cầu theo kịch xử lý nước thải ứng với H tần suất 90% vào năm 2020 59 Hình 3.14 Phân vùng nồng độ DO sông Cầu theo kịch xử lý nước thải ứng với H tần suất 90% vào năm 2030 60 Hình 3.15 Phân vùng nồng độ tổng Nitơ sông Cầu theo kịch xử lý nước thải ứng với H tần suất 10% vào năm 2020 61 Hình 3.16 Phân vùng nồng độ tổng Nitơ sông Cầu theo kịch xử lý nước thải ứng với H tần suất 10% vào năm 2030 63 Hình 3.17 Phân vùng nồng độ tổng Nitơ sông Cầu theo kịch xử lý nước thải ứng với H tần suất 50% vào năm 2020 64 Hình 3.18 Phân vùng nồng độ tổng Nitơ sông Cầu theo kịch xử lý nước thải ứng với H tần suất 50% vào năm 2030 65 Hình 3.19 Phân vùng nồng độ tổng Nitơ sông Cầu theo kịch xử lý nước thải ứng với H tần suất 90% vào năm 2020 67 Hình 3.20 Phân vùng nồng độ tổng Nitơ sông Cầu theo kịch xử lý nước thải ứng với H tần suất 90% vào năm 2030 68 Hình 3.21 Phân vùng nồng độ BOD sông Cầu theo kịch xử lý nước thải ứng với H tần suất 10% vào năm 2020 69 Hình 3.22 Phân vùng nồng độ BOD sơng Cầu theo kịch xử lý nước thải ứng với H tần suất 10% vào năm 2030 70 Hình 3.23 Phân vùng nồng độ BOD sông Cầu theo kịch xử lý nước thải ứng với H tần suất 50% vào năm 2020 72 Hình 3.24 Phân vùng nồng độ BOD sơng Cầu theo kịch xử lý nước thải ứng với H tần suất 50% vào năm 2030 73 Hình 3.25 Phân vùng nồng độ BOD sông Cầu theo kịch xử lý nước thải ứng với H tần suất 90% vào năm 2020 74 Hình 3.26 Phân vùng nồng độ BOD sơng Cầu theo kịch xử lý nước thải ứng với H tần suất 90% vào năm 2030 75 Hình 3.27 Phân vùng nồng độ tổng Phospho sông Cầu theo kịch xử lý nước thải ứng với H tần suất 10% vào năm 2020 76 Hình 3.28 Phân vùng nồng độ tổng Phospho sông Cầu theo kịch xử lý nước thải ứng với H tần suất 10% vào năm 2030 77 Hình 3.29 Phân vùng nồng độ tổng Phospho sông Cầu theo kịch xử lý nước thải ứng với H tần suất 50% vào năm 2020 79 Hình 3.30 Phân vùng nồng độ tổng Phospho sông Cầu theo kịch xử lý nước thải ứng với H tần suất 50% vào năm 2030 80 v Hình 3.31 Phân vùng nồng độ tổng Phospho sơng Cầu theo kịch xử lý nước thải ứng với H tần suất 90% vào năm 2020 81 Hình 3.32 Phân vùng nồng độ tổng Phospho sông Cầu theo kịch xử lý nước thải ứng với H tần suất 90% vào năm 2030 82 Hình 3.33 Phân vùng Coliform sơng Cầu theo kịch xử lý nước thải ứng với H tần suất 10% vào năm 2020 83 Hình 3.34 Phân vùng Coliform sông Cầu theo kịch xử lý nước thải ứng với H tần suất 10% vào năm 2030 85 Hình 3.35 Phân vùng Coliform sơng Cầu theo kịch xử lý nước thải ứng với H tần suất 50% vào năm 2020 86 Hình 3.36 Phân vùng Coliform sông Cầu theo kịch xử lý nước thải ứng với H tần suất 50% vào năm 2030 87 Hình 3.37 Phân vùng Coliform sông Cầu theo kịch xử lý nước thải ứng với H tần suất 90% vào năm 2020 89 Hình 3.38 Phân vùng Coliform sơng Cầu theo kịch xử lý nước thải ứng với H tần suất 90% vào năm 2030 90 vi DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Đặc trưng hình thái sơng thuộc lưu vực sông Cầu Bảng 1.2: Nhiệt độ khơng khí trung bình tháng, năm trạm lưu vực thời kỳ 1980-2010 Bảng 1.3: Lượng mưa tháng trung bình nhiều năm Bảng 1.4: Lưu lượng nước TB nhiều năm trạm lưu vực sông Cầu Bảng 1.5: Hiện trạng lâm nghiệp tỉnh thuộc lưu vực sông Cầu Bảng 1.6: Diện tích ni trồng sản lượng thủy sản năm 2012 địa phương lưu vực sông Cầu Bảng 1.7: Giá trị cấu sản xuất CN tỉnh LVS Cầu năm 2012 Bảng 1.8: Hiện trạng dân số lưu vực sông Cầu năm 2012 10 Bảng 1.9: Đặc trưng nước thải số ngành công nghiệp phổ biến tỉnh thuộc lưu vực sông Cầu 23 Bảng 2.1: Các nguồn xả thải vào sông Cầu 29 Bảng 2.2: Các thơng số mơ hình NAM 34 Bảng 2.3: Mức độ mơ mơ hình tương ứng với số Nash 39 Bảng 3.1: Phân tích hiệu hiệu chỉnh mơ hình theo số Nash-Sutcliffe 42 Bảng 3.2: Kết hiệu chỉnh, kiểm định mơ hình NAM theo số Nash-Sutcliffe 43 Bảng 3.3: Bộ thơng số mơ hình NAM 43 Bảng 3.4: Dự báo tổng lượng nước thải lưu vực sông Cầu 44 Bảng 3.5: Dự báo dân số tỉnh lưu vực sông Cầu vào năm 2020 2030 45 Bảng 3.6: Diện tích đất trồng lúa đến năm 2020 45 Bảng 3.7: Tỷ lệ tăng trưởng kinh tế tỉnh thuộc lưu vực sông Cầu đến năm 2020 2030 46 Bảng 3.8: Mức thay đổi nhiệt độ lượng mưa năm so với thời kỳ 1980-1999 theo kịch phát thải trung bình (B2) tỉnh thuộc lưu vực sông Cầu 48 Bảng 3.9: Sự thay đổi lượng mưa năm (%) theo kịch BĐKH số trạm sông Cầu vào năm 2020 2030 so với thời kỳ 1980-1999 49 Bảng 3.10: Mực nước tần suất trung bình tháng lưu vực sông Cầu 51 vii BẢNG VIẾT TẮT AD :Truyền tải- Khuếch tán BOD :Nhu cầu ôxy sinh hóa CCN :Cụm cơng nghiệp COD :Nhu cầu ơxy hóa học CLN :Chất lượng nước DO :Lượng oxi hòa tan nước HD :Thủy động lực IPPC :Ban Liên Chính phủ biến đổi khí hậu (Intergovernmental Panel on Climate Change) KCN :Khu công nghiệp Q :Lưu lượng QCVN :Quy chuẩn Việt Nam F :Diện tích lưu vực (km2) TB :Trung bình TBNN :Trung bình nhiều năm TN :Tổng Nitơ TP :Tổng Phốtpho TSS :Tổng chất rắn lơ lửng Tp :Thành phố T0 C :Nhiệt độ (0C) TTCN :Tiểu thủ cơng nghiệp TB :Trung bình TBN :Trung bình năm WQ :Chất lượng nước viii + Xây dựng chế phối hợp đồng Sở, Ban, Ngành tỉnh Bắc Kạn, Thái Nguyên, Vĩnh Phúc, Bắc Giang, Bắc Ninh, Hà Nội quản lý môi trường lưu vực sông thuộc Ban Quản lý Môi trường Lưu vực sông Cầu + Xây dựng nhà máy xử lý nước thải tập trung cho KCN đô thị: KCN Đình Trám, Quang Châu, Song Khê- Nội Hồng, Vân Trung, CCN ô tô Đồng Vàng (Bắc Giang), KCN Kim Hoa, Bình Xuyên, Bá Thiện, Bình Xuyên II, Hợp Thịnh, Chấn Hưng, Bá Hiến (Vĩnh Phúc), KCN Nam Phổ Yên, sông Công I, II, Tây Phổ Yên, Quyết Thắng, Điềm Thụy, KCN – Đơ thị n Bình (Thái Ngun), KCN n Phong, Quế Võ II, Quế Võ III, Thuận Thành I, Thuận Thành II, Thuận Thành III, Đại Đồng-Hoàn Sơn, VSIP, Nam Sơn-Hạp Lĩnh, Gia Bình II (Bắc Ninh) - Giải pháp nguồn thải đô thị: + Nạo vét, cải tạo ao, hồ, đoạn sông, kênh, rạch qua đô thị + Tách riêng hệ thống dẫn nước thải hệ thống dẫn nước mưa + Tiến hành xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung đô thị đảm bảo nước thải xử lý đạt quy chuẩn trước thải môi trường + Thực theo quy hoạch việc xây dựng nhà máy xử lý nước thải + Xây dựng thị ngồi tập trung xây dựng hạ tầng kỹ thuật nhà có trọng tới việc đầu tư, xây dựng hệ thống xử lý nước thải đô thị + Xây dựng quy hoạch phân vùng khai thác sử dụng tài nguyên nước xả nước thải cách hệ thống đồng lưu vực sông Cầu + Các loại nước thải đặc biệt bệnh viện đưa vào hệ thống xử lý bệnh viện sau áp dụng biện pháp xử lý nước tương ứng + Bệnh viện chữa bệnh truyền nhiễm bệnh viện lao phải xây dựng hồ chứa hoá chất chuyên dụng - Giải pháp quản lý với nguồn thải nông thôn Nước thải nông thôn thường không tập trung việc thu gom xử lý khó khăn, cần có giải pháp đồng bộ, xác định ưu tiên phát triển nông thôn 92 + Quy hoạch phát triển nông thôn có trọng đến xây dựng hệ thống nước xử lý nước thải nông thôn, đảm bảo nước thải xử lý theo quy định + Khuyến khích sở sản xuất di chuyển vào cụm KCN tập trung + Yêu cầu bắt buộc di dời sở sản xuất hay số công đoạn sản xuất làng nghề gây ô nhiễm môi trường khỏi khu dân cư, chuyển tới khu cụm công nghiệp tập trung + Đẩy mạnh hoạt động tra, kiểm tra làng nghề Có sách hỗ trợ cho làng nghề cơng nghệ xử lý nước thải đơn giản, chi phí đầu tư, vận hành thấp vận hành đơn giản + Công bố công khai danh mục sở gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng để cộng đồng, người dân biết phát huy sức mạnh cộng đồng để sở có thay đổi cần thiết nhằm bảo vệ môi trường lưu vực sông + Quy hoạch nước thải nơng thơn: khu dân cư sống tập trung theo cụm: Do lượng nước thải ít, tùy theo địa hình để bố trí hồ sinh học để xử lý nước thải Các khu dân cư tập trung theo tuyến: Nước thải xử lý theo hộ gia đình nhóm hộ gia đình (như xây dựng bể tự hoại, hầm biogas ) thải mương, cống thoát nước + Kiểm soát chất lượng nước khu vực sử dụng thuốc trừ sâu, phân bón hóa học nơng nghiệp + Khuyến khích, trang bị phương tiện thu gom phân chăn thả gia súc tự + Cấm sử dụng phân tươi bón ruộng, khuyến khích xử lý chất thải sinh hoạt chăn nuôi việc xây dựng bể Biogas + Xây dựng, cải tạo nâng cấp hệ thống tiêu nước xóm, làng, thị trấn Xây dựng điểm thu gom, xử lý rác thải xã nông thôn + Nâng cao kiến thức nông dân kỹ thuật bón phân hóa học, khuyến khích sử dụng loại phân bón vi sinh thay cho loại phân bón hóa học thơng thường 93 3.3.2 Giải pháp kiểm soát bảo vệ - Thống kê xử lý, nạo vét suối bị ô nhiễm, bồi lấp khu đô thị; kè bờ, bê tơng hố hợp lý hai bên bờ đoạn sơng, suối thiết yếu chảy qua đô thị - Ngăn chặn, tiến tới chấm dứt tình trạng san lấp sơng, suối để lấn chiếm mở rộng diện tích mặt bằng; khai thác cát sỏi trái phép - Quy hoạch khôi phục hệ sinh thái dọc bờ sông Cầu - Khôi phục trạng phía đầu nguồn khu vực hai bên bờ sơng khơng có dân cư sinh sống theo hình thức sinh thái thân thiện với mơi trường, tạo cảnh quan sinh thái phục vụ du lịch, ngày nghỉ cuối tuần - Đoạn lưu vực sông Cầu có nhiều thị nằm dọc hai bên bờ sơng Tp Bắc Ninh, Thái Nguyên hay thị xã Bắc Cạn tiến hành di dân, kè bờ, xây dựng hệ thống thu gom xử lý nước thải, đồng thời xây dựng cơng trình văn hố phục vụ đời sơng văn hố tinh thần người dân, cơng viên, đài nước, cơng trình điêu khắc nghệ thuật - Đánh giá khả tiếp nhận nguồn thải sông, suối lưu vực sông Cầu thuộc địa bàn tỉnh, phân vùng chất lượng môi trường nước lưu vực sông Cầu phục vụ công tác quản lý cấp phép xả thải - Thực chương trình dự án trồng rừng, quy hoạch khai thác rừng, bảo vệ nghiêm ngặt rừng phòng hộ, rừng đầu nguồn, khu bảo tồn - Tăng cường lực trang thiết bị quan trắc, giám sát mơi trường Song song hình thức quan trắc thu mẫu phân tích mẫu phịng thí nghiệm cần phải kết hợp đầu tư trang thiết bị quan trắc môi trường nước tự động nhằm nâng cao chất lượng số liệu quan trắc, tạo đồng bộ, liên tục liệu môi trường - Mở rộng số điểm quan trắc chất lượng nước mặt chất lượng nước thải dọc sông Cầu đề xuất Sở Tài nguyên môi trường tỉnh Vĩnh Phúc (Phụ lục 3) Tăng tần suất đo đạc thơng số phân tích vào hình thức sử dụng nước, nguồn gây nhiễm lưu vực, chế độ thủy văn thủy lực hệ thống sông kênh, nguồn nhân lực, sở vật chất sở luật pháp hành 94 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: Trong tương lai, với phát triển kinh tế, hàng loạt KCN xây dựng, vào hoạt động với làng nghề, mỏ khai thác khoáng sản làm cho mơi trường nói chung mơi trường nước sơng Cầu nói riêng có nguy bị nhiễm nghiêm trọng Chất lượng nước nhiều vị trí khơng đạt quy chuẩn chất lượng nguồn nước cấp cho mục đích sinh hoạt Kết mô chất lượng nước sông Cầu vào năm 2020 2030 theo kịch BĐKH trung bình B2 ba kịch xử lý nước thải cho thấy: nồng độ chất ô nhiễm giảm theo tứ tự kịch xử lý nước thải: kịch 1, kịch kịch 3, tăng theo thứ tự mực nước tần suất 90%, 50%, 10% tăng theo thời gian Mức độ ô nhiễm hữu đoạn sông Cầu khác Nơi ô nhiễm đoạn sông Cầu chảy qua huyện Yên Phong Tp Bắc Ninh, tiếp đến đoạn qua huyện Phú Bình, Phổ Yên, Tp Thái Ngun, Sóc Sơn, Quế Võ Phú Lương Nhìn chung, hàm lượng tiêu DO, BOD, TN, TP Coliform mức cao Kiến nghị: - Tiếp tục tiến hành điều tra thu thập số liệu để có chuỗi số liệu đầy đủ đồng bộ, phục vụ cho cơng tác phân tích, đánh giá chất lượng nước sông Cầu - Nghiên cứu triển khai quy hoạch hệ thống quan trắc hợp lý chất lượng nước số yếu tố thủy văn, mặt cắt ngang lịng sơng, đặc biệt sơng nhánh (như sơng Cơng, sơng Ngũ Huyện Khê…) phục vụ nghiên cứu, giám sát 95 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt Ban đạo Tổng Điều tra dân số Nhà Trung Ương (2009), Báo cáo tổng hợp điều tra dân số nhà Ban Quản lý Lưu vực sơng Cầu (2014), Báo cáo tình hình suy giảm chất lượng ô nhiễm môi trường lưu vực sông Cầu Bộ Tài nguyên Môi trường (2009), Báo cáo môi trường quốc gia: môi trường khu công nghiệp Việt Nam Bộ Tài nguyên Môi trường (2012), Kịch biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam Cục Quản lý Tài nguyên nước (2006), Điều tra tình hình khai thác, sử dụng tài nguyên nước xả nước thải vào nguồn nước lưu vực sông Cầu Quyết định Số 1081/QĐ-TTg ngày tháng năm 2011, Phê duyệt Quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội thành phố Hà Nội đến năm 2020, định hướng đến năm 2030 Quyết định Số 1831/QĐ-TTg ngày 19 tháng 10 năm 2013, Phê duyệt Quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Bắc Ninh đến năm 2020 định hướng đến năm 2030 Quyết định Số 1890/QĐ-TTg ngày 14 tháng 10 năm 2010, Phê duyệt Quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Bắc Kạn thời kỳ đến năm 2020 Quyết định số 228/QĐ-TTg ngày 25 tháng năm 2013, Phê duyệt quy hoạch hệ thống thoát nước xử lý nước thải khu vực dân cư, khu công nghiệp thuộc lưu vực sông Cầu đến năm 2030 10 Quyết định số 301/QĐ-UBND ngày 29 tháng năm 2012, Đề án bảo vệ môi trường tỉnh Thái Nguyên, giai đoạn 2011 -– 2015 11 Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Vĩnh Phúc (2007), Điều tra, thống kê tổng thể nguồn lượng nước thải công nghiệp sở sản xuất khu, CCN địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc 12 Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Vĩnh Phúc (2008), Báo cáo Quy hoạch thiết kế mạng lưới quan trắc môi trường địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc 96 13 Tổng Cục Lâm nghiệp (2012), Số liệu diễn biến rừng năm 2012 14 Tổng Cục Thống kê (2012), Niên giám thống kê 15 Trần Hồng Thái (2006), Ứng dụng mơ hình tính tốn dự báo nhiễm mơi trường nước cho lưu vực sông: Cầu, Nhuệ – Đáy, Sài Gòn – Đồng Nai, Hà Nội 16 Ủy ban Nhân dân tỉnh Bắc Giang (2013), Về việc nghiên cứu rà soát, điều chỉnh, bổ sung Quy hoạch tổng thể phát triển KT-XH tỉnh Bắc Giang đến năm 2020 17 Ủy ban Nhân dân tỉnh Thái Nguyên (2013), Quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Thái Nguyên đến năm 2020 tầm nhìn đến năm 2030 18 Ủy ban Nhân dân tỉnh Vĩnh Phúc, (2011), Quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Vĩnh Phúc đến năm 2020 tầm nhìn đến năm 2030 19 Viện Quy hoạch Thủy lợi (2007), Rà soát, cập nhật bổ sung quy hoạch thủy lợi lưu vực sông Cầu-sông Thương, Hà Nội 20 Trần Thanh Xuân (2007), Đặc điểm Thủy Văn Nguồn nước sông Việt Nam, Nhà xuất Nông Nghiệp 21 Trần Thanh Xuân, Trần Thục, Hoàng Minh Tuyển (2011), Tác động BĐKH đến tài nguyên nước Việt Nam, NXB Khoa học – Kỹ thuật, Hà Nội Tiếng Anh 22 DHI Water &Environment (2007), Mike 11 user manual 23 Mahdieh Eisakhani, Md Pauzi Abdullah, Othman Abd Karim and Amirhossein Malakahmad (2012), Validation of MIKE 11 Model Simulated Data for Biochemical and Chemical Oxygen Demands Transport, University Kebangsaan, Malaysia 24 Wang Qinggai, Zhao Xiaohong, Yang Mushui, Zhao Yue, Liu Kun, Ma Qiang (2011), Water quality modelestablishment for middle and lower reaches of Hanshui River, Chinese Geographical Science, 21(6): 646–655, China 97 PHỤ LỤC Phụ lục Bộ thơng số mơ hình chất lượng nước (ecolab) TT Nhiệt độ: vùng, miền Mô tả Giá trị 27 Đơn vị Độ 4992 Mỗi ngày Nhiệt độ: Mức xạ lượng mặt trời hấp thụ tối đa Nhiệt độ: Mức dịch chuyển lương mặt trời tối đa từ 12g đêm Giờ Nhiệt độ: Bức xạ nhiệt thoát 1608 Mỗi ngày Quá trình oxi: Số biểu phản ứng Phi thứ nguyên Quá trình oxi: Hệ số nhiệt độ phản ứng 1.02 Phi thứ nguyên Q trình oxi: Sự hơ hấp động vật cỏ Mỗi ngày Quá trình oxi: Hệ số nhiệt độ hô hấp 1.05 Phi thứ nguyên Quá trình oxi: Lượng oxi sản xuất tối đa quang hợp Mỗi ngày 10 Quá trình oxi: Lượng sản xuất/hô hấp m2 (=1) m3 (=2) 11 Sự phân rã: Tỷ lệ thối rữa 20 độ C 0.5 Mỗi ngày 12 Sự phân rã: Hệ số nhiệt độ cho tỷ lệ thối rữa 1.02 Phi thứ nguyên 13 Sự phân rã: Nồng độ oxi nửa bão hịa Mg/l 14 Q trình oxi: Hằng số phản ứng Mỗi ngày 15 Q trình oxi: Số mũ, vận tốc dịng chảy Phi thứ nguyên 16 Quá trình oxi: Số mũ, độ sâu nước Phi thứ nguyên 17 Quá trình oxi: Số mũ, độ dốc sơng Phi thứ nguyên 18 Quá trình oxi: Hằng số phản ứng Mỗi ngày 19 Quá trình oxi: Số mũ, vận tốc dòng chảy Phi thứ nguyên 20 Q trình oxi: Số mũ, vận tốc dịng chảy Phi thứ nguyên 21 Quá trình oxi: Số mũ, độ dốc sông Phi thứ nguyên 22 Quá trình oxi: Hằng số phản ứng Mỗi ngày 23 Q trình oxi: Số mũ, vận tốc dịng chảy Phi thứ nguyên 24 Quá trình oxi: Số mũ, vận tốc dòng chảy Phi thứ nguyên 25 Q trình oxi: Số mũ, độ dốc sơng Phi thứ nguyên 26 Quá trình lắng cặn: Yêu cầu oxi lắng cặn 0.5 g/m2/ngày 27 Quá trình lắng cặn: Hệ số nhiệt độ SOD Phi thứ nguyên 28 Quá trình lắng cặn: Vấn đề chất hữu vẩn đục 0.5 g/m2/ngày 29 Quá trình lắng cặn: Vấn đề tỷ lệ chất hữu lắng cặn 0.8 m/ngày 30 Q trình lắng cặn: Vận tốc dịng chảy quan trọng m/s 31 Thành phần Nito: Chỉ số ammonia nhả từ BOD phân hủy 0.25 gNH4/gBOD 32 Thành phần Nito: Độ hấp thu ammonia trồng 0.1 gNH4/gDO 33 Thành phần Nito: Độ hấp thu ammonia vật ni 0.2 gNH4/gDO 34 Nitrat hóa: Phản ứng số = trình xử lý số = nửa thứ tự Phi thứ nguyên TT Mô tả 35 Nitrat hóa: Tỷ lệ ammonia thối rữa 20 độ C Giá trị Đơn vị Mỗi ngày 36 Nitrat hóa: Hệ số nhiệt độ cho nitrat hóa 1.13 Phi thứ nguyên 37 Khử nito: Yêu cầu oxi để khử nito 4.47 gO2/gHN4 38 Khử nito: Hằng số bão hòa nửa 0.5 Mg/l 39 Khử nito: Phản ứng số = trình xử lý số = nửa thứ tự Phi thứ nguyên 40 Khử nito: Tỷ lệ khử nito, nghịch đảo lượng Nitrat nito N2 1/ngày 41 Khử nito: Hệ số nhiệt độ cho khử nito 1.16 Phi thứ nguyên 42 Coliform: Thứ tự phân hủy Faecal coliforms 0.7 Mỗi ngày 43 Coliform: Thứ tự phân hủy Tổng coliforms 0.8 Mỗi ngày 44 Coliform: Hệ số nhiệt độ Arrhenius 1.09 Phi thứ nguyên 45 Coliform: Hệ số độ mặn tỷ lệ phân hủy 1.01 Phi thứ nguyên 46 Coliform: Hệ số ánh sáng tỷ lệ phân hủy 7.4 Phi thứ nguyên 47 Coliform: Hệ số tắt sáng 1.4 1/m 48 Thành phần Phosphorus: Chỉ số Phosphorus xuất BOD phân hủy 0.002 gP/gBOD 49 Thành phần Phosphorus: Độ hấp thu P trồng 0.009 gP/gDO 50 Thay đổi Phosphorus với đất: Độ vẩn đục hạt phosphorus 0.1 g/m2/ngày 51 Thay đổi Phosphorus với đất: Độ lắng đọng hạt phosphorus 1.7 m/ngày 52 Thay đổi Phosphorus với đất: Vận tốc dòng chảy quan trọng m/s 53 Quá trình Phosphorus: Hằng số phân rã hạt phosphorus 1.8 Mỗi ngày 54 Quá trình Phosphorus: Hệ số nhiệt độ để phân rã Phi thứ nguyên 55 Quá trình Phosphorus: Hằng số hình thành hạt phosphorus 0.1 Mỗi ngày 56 Quá trình Phosphorus: Hệ số nhiệt độ để hình thành Phi thứ nguyên Phụ lục Danh sách nhà máy xử lý nước thải cho đô thị khu công nghiệp thuộc phạm vi lưu vực sông Cầu vào năm 2020 2030 [9] STT Nhà máy xử lý nước thảỉ Công suất (m3/ngày đêm) Đến năm 2020 Đến năm 2030 I Thị xã Bắc Kạn Nhà máy Đức Quân 4000 6000 Nhà máy Xuất Hóa - 3000 II Thành phố Thái Nguyên Nhà máy Túc Duyên 28.000 28.000 Nhà máy Tân Lập 10.000 20.000 Nhà máy Đồng Bẩm - 10.000 Nhà máy Hương Sơn - 30.000 KCN Sông Công II 3.000 - STT Nhà máy xử lý nước thảỉ Công suất (m3/ngày đêm) Đến năm 2020 Đến năm 2030 KCN Nam Phổ Yên 2.000 - KCN Tây Phổ Yên 2.000 - KCN Quyết Thắng 2.000 - KCN Điềm Thụy 3.000 - III Đô thị Vĩnh Phúc - 49.000 12.000 46.000 Nhà máy Tây Vĩnh Yên Nhà máy Trung tâm Vĩnh Yên Nhà máy Nam Vĩnh Yên - 44.000 Nhà máy Đông Bắc Vĩnh Yên - 25.000 Nhà máy Phúc Yên KCN Bình Xuyên II IV 46.000 4.000 - 15.000 25.000 Thành phố Bắc Giang Nhà máy số (đã có) Nhà máy Mỹ Độ 7.000 15.000 Nhà máy Đa Mai 2.500 5.000 KCN Song Khê Nội Hoàng 2.000 - KCN Quang Châu 4.000 - KCN Vân Trung 3.000 - KCN Việt Hàn 2.000 - V Thành phố Bắc Ninh Nhà máy Kim Chân 28.000 28.000 Nhà máy Vạn An - 8000 VI Thành phố Hải Dưong Nhà máy Ngọc Châu 20.000 40.000 Nhà máy Lô Cương 20.000 40.000 Nhà máy Nam sông Sặt 5.500 10.000 KCN Cẩm Điền – Lương Điền 2.000 - KCN Cộng Hòa 3.000 - VII Thành phố Hà Nội (Mê Linh, Đơng Anh, Sóc Sơn) Nhà máy Đại Thịnh 15.000 19.000 Nhà máy Tiền Phong 36.000 48.000 Nhà máy Bắc Thăng Long (đã có) 84.000 116.000 Nhà máy Sơn Du 76.000 104.000 Nhà máy Cổ Loa 48.000 61.000 Nhà máy Sóc Sơn 21.000 37.000 STT Nhà máy xử lý nước thảỉ Công suất (m3/ngày đêm) Nhà máy Đông Xuân Đến năm 2020 23.000 Nhà máy Đông Xuân 22.000 38.000 Nhà máy Dục Tú 22.000 29.000 511.000 971.000 Tổng cộng Đến năm 2030 41.000 Phụ lục Các điểm quan trắc chất lượng nước thải địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc TT Vị trí quan trắc KCN Bình Dương - Vĩnh Tường KCN Bình Xuyên KCN Chấn Hưng - Vĩnh Tường KCN Dệt may - Cao Minh - TX Phúc Yên KCN Đồng Cương - huyện Yên Lạc KCN Khai Quang KCN Kim Hoa - Mê Linh KCN Quang Minh - Mê Linh KCN Tam Dương 10 Cụm CN Hương Canh 11 Cụm CN Lai Sơn 12 Cụm CN Đạo Tú 13 Cụm CN Hợp Thịnh 14 Cụm CN Xuân Hòa 15 Cụm CN Tân Tiến 16 Cụm CN Quan Hà 17 Cụm CN Trung Nguyên 18 Cụm CN Hoàng Đan 19 Làng nghề tiểu thủ CN gốm Hương Canh 20 Cụm CN - tiểu thủ CN Bá Hiến 21 Cụm CN - tiểu thủ CN Quất Lu 22 Cụm CN - tiểu thủ CN Đao Đức 23 Cụm CN - làng nghề tiểu thủ CN đan lát Triệu Đề 24 Cụm CN - làng nghề tiểu thủ CN Thái Hịa - Bắc Bình 25 Cụm CN - Tiểu thủ CN trung tâm thị trấn Vĩnh Tường 26 Cụm CN - tiểu thủ CN thị trấn Yên Lạc 27 Cụm CN - làng nghề tiểu thủ CN Đồng Văn (điểm 1: thôn Hùng Vỹ) 28 Cụm Cn - làng nghề tiểu thủ CN Đồng Văn (điểm 2: thôn Đồng Lạc) 29 Cụm CN - làng nghề tiểu thủ CN Tề Lỗ (điểm 1: thôn Hùng Vỹ) 30 Cụm CN - làng nghề tiểu thủ CN Tề Lỗ (điểm 2: thôn Dốc Quyết) 31 Cụm CN - làng nghề tiểu thủ CN Tề Lỗ (điểm 3: thôn Phú Thọ) 32 Cụm CN - làng nghề tiểu thủ CN Đại Tự 33 Cụm CN - tiểu thủ CN Nguyệt Đức 34 Cụm CN - làng nghề đan lát Trung Kiên 35 Cụm CN - làng nghề To Phú - Tam Hồng 36 Bệnh viện Vĩnh Yên 37 Bệnh viện Vĩnh Yên Phụ lục So sánh kết tính tốn hiệu chỉnh mơ hình MIKE 11 với mực nước thực đo trạm từ 01/01/2003 đến 31/12/2003 a)Trạm Đáp Cầu b) Trạm Phủ Lạng Thương c) Trạm Lục Nam Phụ lục So sánh kết tính tốn kiểm định mơ hình MIKE 11 với mực nước thực đo trạm từ 01/01/2005 đến 31/12/2005 a)Trạm Đáp Cầu b) Trạm Phủ Lạng Thương c) Trạm Lục Nam Phụ lục Nồng độ chất ô nhiễm lưu vực sông Cầu vào năm 2020 2030 vị trí Vị trí 50% 90% 10% Tp Thái Nguyên H Phú Bình 2020 2030 2020 2030 2020 2030 DO TN BOD TP Coliform DO TN BOD TP Coliform DO TN BOD TP Coliform 2,89 4,01 11 0,03 578 2,39 4,10 12 0,03 603 1,89 4,25 12 0,04 613 1,91 11,38 23 0,07 1.837 1,45 11,48 23 0,08 1.903 1,11 11,62 24 0,08 1.933 1,64 10,52 18 0,10 624 1,41 10,88 20 0,10 642 1,03 11,21 21 0,11 668 1,16 16,37 31 0,17 1.975 0,70 16,70 32 0,17 2.021 0,53 17,07 33 0,17 2.097 6,63 9,97 25 0,28 588 6,51 10,29 27 0,32 611 6,41 10,50 29 0,35 635 4,78 12,82 37 0,32 1.867 4,53 13,18 39 0,35 1.927 4,39 13,39 41 0,39 1.999 DO TN BOD 3,78 2,28 2,45 6,71 18 2,53 7,04 13 1,88 11,54 21 7,04 6,83 18 5,42 9,49 24 Năm 10% Phú Lương H Phổ Yên 2020 2030 Kịch 4,36 3,35 7,07 8,67 25 36 0,16 0,29 743 2.333 4,05 3,21 7,66 9,38 28 39 0,17 0,30 804 2.506 3,93 3,05 7,81 9,49 30 41 0,19 0,32 816 2.542 Kịch 5,63 4,50 5,72 6,73 18 24 H Sóc Sơn H Yên Phong Tp Bắc Ninh H Quế Võ 2020 2030 2020 2030 2020 2030 2020 2030 2,31 8,26 23 0,17 678 1,98 8,97 25 0,19 794 1,93 9,09 27 0,20 803 1,59 10,47 34 0,35 2.138 1,46 11,35 36 0,36 2.477 1,43 11,42 38 0,38 2.502 0,53 8,21 25 0,26 848 0,39 8,42 26 0,27 884 0,38 8,52 27 0,29 901 0,46 8,79 30 0,42 2.647 0,30 9,11 32 0,43 2.745 0,26 9,28 33 0,44 2.796 0,55 8,42 23 0,30 647 0,48 8,69 25 0,31 663 0,46 8,83 26 0,31 674 0,52 9,13 28 0,37 2.044 0,34 9,33 31 0,41 2.083 0,30 10,07 32 0,42 2.116 0,68 4,41 13 0,13 194 0,55 4,70 15 0,14 214 0,52 4,95 17 0,14 238 0,63 5,21 17 0,26 684 0,43 5,55 20 0,30 735 0,41 5,84 22 0,33 808 4,01 5,28 15 2,28 7,66 22 1,22 7,96 17 0,58 8,19 22 1,01 8,27 19 0,61 8,89 23 1,47 4,27 10 0,75 4,68 13 Vị trí 90% 10% 50% Tp Thái Nguyên H Phú Bình TP Coliform DO TN BOD TP Coliform DO TN BOD TP Coliform 2020 0,02 347 3,28 2,38 0,02 363 2,78 2,52 0,02 372 2030 0,04 1.113 2,01 6,82 18 0,05 1.163 1,63 6,95 19 0,05 1.186 2020 0,07 428 2,19 7,39 14 0,07 446 1,79 7,73 15 0,07 472 2030 0,11 1.357 1,64 11,85 22 0,11 1.411 1,31 12,26 24 0,11 1.487 2020 0,18 416 6,91 7,13 20 0,22 438 6,81 7,38 22 0,25 462 2030 0,25 1.320 5,15 9,81 26 0,28 1.386 5,01 10,02 28 0,31 1.458 DO TN BOD TP Coliform DO TN BOD 4,46 1,05 0,01 219 3,96 1,09 2,82 3,27 10 0,02 1.015 2,22 3,31 10 3,48 4,43 0,04 285 3,14 4,79 10 2,86 7,30 13 0,06 952 2,44 7,60 14 7,38 5,31 13 0,11 287 7,24 5,58 15 6,04 7,15 16 0,16 919 5,65 7,41 18 Năm 50% Phú Lương H Phổ Yên 2020 2030 0,11 0,19 513 1.612 5,30 4,38 6,17 7,22 20 26 0,13 0,21 557 1.745 5,19 4,04 6,36 7,38 22 28 0,14 0,24 573 1.790 Kịch 7,04 6,38 4,77 5,33 13 15 0,06 0,10 341 1.082 6,61 5,96 5,12 5,62 15 18 H Sóc Sơn H Yên Phong Tp Bắc Ninh H Quế Võ 2020 0,12 476 3,57 5,71 17 0,13 545 3,48 5,92 19 0,14 565 2030 0,26 1.501 2,25 8,29 24 0,27 1.709 2,18 8,43 25 0,29 1.767 2020 0,14 838 0,67 8,12 18 0,17 864 0,62 8,23 20 0,20 885 2030 0,28 2.585 0,43 8,41 23 0,31 2.665 0,38 8,51 24 0,33 2.727 2020 0,19 656 0,65 8,53 20 0,20 668 0,64 8,67 22 0,20 695 2030 0,28 2.041 0,46 9,06 24 0,29 2.077 0,40 9,31 26 0,31 2.156 2020 0,07 191 0,76 4,55 12 0,09 210 0,67 4,80 14 0,10 233 2030 0,23 644 0,56 5,04 15 0,25 703 0,53 5,26 17 0,27 770 6,15 4,96 12 0,06 384 5,76 5,35 14 4,57 5,74 14 0,15 1.212 4,31 6,04 16 1,90 7,93 15 0,08 833 1,53 8,08 16 1,23 7,87 17 0,16 2.558 1,04 8,00 18 1,46 8,23 17 0,10 656 1,25 8,49 18 1,10 7,78 18 0,16 2.026 0,89 8,03 20 1,80 4,23 0,04 189 1,18 4,49 11 1,17 4,08 10 0,12 627 0,92 4,37 12 Vị trí Năm 90% TP Coliform DO TN BOD TP Coliform Phú Lương 2020 0,01 236 3,46 1,23 0,01 249 2030 0,02 1.067 1,92 3,45 10 0,03 1.104 Tp Thái Nguyên H Phú Bình 2020 0,04 305 2,74 5,12 12 0,04 328 2020 0,15 307 7,14 5,84 17 0,19 332 2030 0,06 1.010 2,24 8,02 15 0,06 1.078 2030 0,19 981 5,52 7,63 20 0,23 1.054 H Phổ Yên 2020 0,07 370 6,53 5,33 17 0,08 392 2030 0,12 1.168 5,85 5,82 19 0,13 1.234 H Sóc Sơn 2020 0,08 432 5,69 5,56 16 0,09 461 2030 0,16 1.354 4,18 6,24 18 0,17 1.441 H Yên Phong Tp Bắc Ninh 2020 0,09 856 1,42 8,18 17 0,10 878 2020 0,11 667 1,15 8,64 20 0,13 694 2030 0,16 2.626 0,96 8,10 19 0,17 2.692 2030 0,17 2.059 0,82 8,73 22 0,19 2.139 H Quế Võ 2020 0,04 207 1,07 4,74 13 0,04 230 2030 0,13 681 0,87 4,58 14 0,14 746 ... HIỀN THƯƠNG ÁP DỤNG MƠ HÌNH MIKE 11 MƠ PHỎNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC VÀ ĐỀ XUẤT MỘT SỐ GIẢI PHÁP QUẢN LÝ, KIỂM SOÁT Ô NHIỄM NƯỚC TRÊN LƯU VỰC SÔNG CẦU Chuyên ngành: Khoa học Môi trường Mã số: 60440301... biến chất lượng nước lưu vực sông Cầu vào năm 2020 2030 b) Mục tiêu cụ thể: - Xác định nguồn ô nhiễm đánh giá trạng chất lượng nước sông Cầu; - Mô chất lượng nước dự báo xu chất lượng nước sông Cầu. .. 53 3.3 Đề xuất số giải pháp quản lý kiểm sốt nhiễm nước sơng Cầu 91 3.3.1 Giải pháp quản lý 91 3.3.2 Giải pháp kiểm soát bảo vệ 94 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ