Đánh giá chất lượng nước hệ thống thủy lợi bắc đuống và đề xuất các giải pháp quản lý môi trường

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN -*** - LÊ VĂN CƢ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG NƢỚC HỆ THỐNG THỦY LỢI BẮC ĐUỐNG VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ MÔI TRƢỜNG LUẬN VĂN THẠC SĨ Hà Nội – 2016 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN -*** - LÊ VĂN CƢ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG NƢỚC HỆ THỐNG THỦY LỢI BẮC ĐUỐNG VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ MÔI TRƢỜNG Chuyên ngành: Khoa học môi trƣờng Mã số: 60 44 03 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC PGS TS LƢU ĐỨC HẢI Hà Nội - 2016 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, học viên xin chân thành cảm ơn thầy giáo, cô giáo, cán môn Quản lý Môi trƣờng, Khoa Môi trƣờng - Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Viện Nƣớc, Tƣới tiêu Môi trƣờng – Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam, Công ty TNHH Một thành viên Khai thác cơng trình thủy lợi Bắc Đuống tạo điều kiện tốt để học viên hoàn thành luận văn Học viên xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Lƣu Đức Hải – Khoa Môi trƣờng - Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên – ĐH Quốc Gia Hà Nội dành hƣớng dẫn, giúp đỡ tận tình cho học viên suốt trình thực luận văn Cuối cùng, học viên xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè ln giúp đỡ, ủng hộ chia sẻ khó khăn, thuận lợi học viên suốt trình học tập nghiên cứu Học viên xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng Học viên Lê Văn Cƣ i năm 2017 MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chƣơng 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Giới thiệu chung hệ thống thủy lợi Bắc Đuống 1.1.1 Đặc điểm tự nhiên 1.1.2 Đặc điểm khí tượng, thủy văn 1.1.3 Tình hình phát triển kinh tế - xã hội 13 1.1.4 Hiện trạng cơng trình thủy lợi Bắc Đuống 19 1.2 Chất lƣợng nƣớc số hệ thống thủy lợi giới 29 1.2.1 Chất lượng nước số hệ thống thủy lợi giới 29 1.2.2 Nguyên nhân gây ô nhiễm nước 31 1.3 Chất lƣợng nƣớc số hệ thống thủy lợi Việt Nam 34 Chƣơng 2: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39 2.1 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 39 2.1.1 Các thông số lựa chọn 39 2.1.2 Vị trí quan trắc 39 2.2 Nội dung nghiên cứu 42 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 43 2.3.1 Phương pháp kế thừa tài liệu 43 2.3.2 Phương pháp thu thập, chọn lọc tài liệu phân tích tài liệu có liên quan 43 2.3.2 Phương pháp lấy mẫu, bảo quản phân tích mẫu 43 2.3.4 Phương pháp đáng giá chất lượng nước 44 Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .45 3.1 Chất lƣợng nƣớc hệ thống thủy lợi Bắc Đuống năm gần 45 3.1.1 Chất lượng nước sông Ngũ Huyện Khê 45 3.1.2 Chất lượng nước kênh tưới 53 3.1.3 Chất lượng nước kênh tiêu 71 3.1.4 Đánh giá chung chất lượng nước hệ thống thủy lợi Bắc Đuống 82 3.2 Các yếu tố ảnh hƣởng đến chất lƣợng nƣớc hệ thống thủy lợi Bắc Đuống 83 3.2.1 Nước thải từ hoạt động công nghiệp 84 3.2.2 Nước thải từ làng nghề 85 3.2.3 Nước thải sinh hoạt từ khu dân cư 86 3.2.4 Các nguồn gây ô nhiễm khác 88 3.3 Đề xuất giải pháp quản lý 89 3.3.1 Giải pháp cơng trình 89 3.3.2 Giải pháp quản lý vận hành cơng trình xử lý chất thải 89 3.3.3 Giái pháp chế sách 90 3.3.4 Giải pháp nâng cao nhận thức cộng đồng 90 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO 94 PHỤ LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BTNMT : Bộ Tài nguyên Môi trƣờng BOD : Nhu cầu oxy sinh hóa COD : Nhu cầu oxy hóa học DO : Oxy hịa tan KCN : Khu cơng nghiệp QCVN : Quy chuẩn Việt Nam TCCP : Tiêu chuẩn cho phép TB : Trạm bơm TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam WHO : Tổ chức y tế giới DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Nhiệt độ khơng khí trung bình tháng .6 Bảng 1.2: Bốc trung bình tháng Bảng 1.3: Tổng số nắng trung bình tháng Bảng 1.4: Tốc độ gió trung bình tháng Bảng 1.5: Lƣợng mƣa trung bình tháng năm .8 Bảng 1.6: Mạng lƣới trạm quan trắc thủy văn .11 Bảng 1.7: Thống kê số lƣợng gia súc, gia cầm vùng dự án 17 Bảng 1.8: Sản lƣợng sản phẩm ngành thủy sản .17 Bảng 1.9: Diện tích rừng địa bàn tỉnh Bắc Ninh .18 Bảng 1.10: Giá trị sản xuất ngành lâm nghiệp .18 Bảng 1.11: Hiện trạng cơng trình tƣới nƣớc trực tiếp 22 Bảng 1.12: Tổng hợp diện tích tƣới cơng trình hệ thống Bắc Đuống 24 Bảng 1.13: Diện tích bị thiếu nƣớc hệ thống Bắc Đuống .25 Bảng 1.14: Chiều dài kênh đƣợc cứng hóa kênh hệ thống Bắc Đuống .26 Bảng 1.15: Khu tiêu hệ thống Bắc Đuống .28 Bảng 2.1 Phƣơng pháp phân tích số tiêu chất lƣợng nƣớc .44 Bảng 3.1 Ƣớc tính lƣợng nƣớc thải công nghiệp xả vào hệ thống thủy lợi Bắc Đuống 84 Bảng 3.2 Lƣu lƣợng nƣớc thải sinh hoạt cá khu dân cƣ xả vào hệ thống thủy lợi Bắc Đuống năm 2015 theo đơn vị hành .86 Bảng 3.3 Tải lƣợng nhiễm trung bình đầu ngƣời .87 Bảng 3.4 Ƣớc tính tải lƣợng số chất nhiễm nƣớc thải sinh hoạt khu dân cƣ vào hệ thống thủy lợi Bắc Đuống .88 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Vị trí địa lý hệ thống CTTL Bắc Đuống Hình 3.1 Diễn biến hàm lƣợng DO sông Ngũ Huyện Khê qua năm 2013 – 2016 mùa khô tháng 45 Hình 3.2 Diễn biến hàm lƣợng TSS sông Ngũ Huyện Khê qua năm 2013 – 2016 mùa khô tháng 46 Hình 3 Diễn biến hàm lƣợng COD sông Ngũ Huyện Khê qua năm 2013 – 2016 mùa khô tháng .46 Hình 3.4 Diễn biến hàm lƣợng BOD5 sông Ngũ Huyện Khê qua năm 2013 – 2016 mùa khô tháng .47 Hình Diễn biến hàm lƣợng NH4+ sông Ngũ Huyện Khê qua năm 2013 – 2016 mùa khô tháng .47 Hình 3.6 Diễn biến hàm lƣợng NO2- sông Ngũ Huyện Khê qua năm 2013 – 2016 mùa khô tháng 48 Hình 3.7 Diễn biến hàm lƣợng PO43- sơng Ngũ Huyện Khê qua năm 2013 – 2016 mùa khô tháng .48 Hình 3.8 Diễn biến hàm lƣợng Coliform sông Ngũ Huyện Khê qua năm 2013 – 2016 mùa khô tháng 49 Hình 3.9 Diễn biến hàm lƣợng DO sơng Ngũ Huyện Khê qua năm 2013 – 2016 mùa mƣa tháng 49 Hình 10 Diễn biến hàm lƣợng TSS sông Ngũ Huyện Khê qua năm 2013 – 2016 mùa mƣa tháng 50 Hình 3.11 Diễn biến hàm lƣợng COD sông Ngũ Huyện Khê qua năm 2013 – 2016 mùa mƣa tháng 50 Hình 3.12 Diễn biến hàm lƣợng BOD5 sông Ngũ Huyện Khê qua năm 2013 – 2016 mùa mƣa tháng 51 Hình 13 Diễn biến hàm lƣợng NH4+ sông Ngũ Huyện Khê qua năm 2013 – 2016 mùa mƣa tháng 51 Hình 3.14 Diễn biến hàm lƣợng NO2- sông Ngũ Huyện Khê qua năm 2013 – 2016 mùa mƣa tháng 52 Hình 3.15 Diễn biến hàm lƣợng PO43- sơng Ngũ Huyện Khê qua năm 2013 – 2016 mùa mƣa tháng 52 Hình 3.16 Diễn biến hàm lƣợng PO43- sông Ngũ Huyện Khê qua năm 2013 – 2016 mùa mƣa tháng 53 Hình 3.17 Diễn biến hàm lƣợng DO kênh Bắc Trịnh Xá qua năm 2013 – 2016 mùa khô tháng 54 Hình 3.18 Diễn biến hàm lƣợng COD kênh Bắc Trịnh Xá qua năm 2013 – 2016 mùa khô tháng 55 Hình 19 Diễn biến hàm lƣợng BOD5 kênh Bắc Trịnh Xá qua năm 2013 – 2016 mùa khô tháng 55 Hình 3.20 Diễn biến hàm lƣợng TSS kênh Bắc Trịnh Xá qua năm 2013 – 2016 mùa khô tháng 56 Hình 3.21 Diễn biến hàm lƣợng NH4+ kênh Bắc Trịnh Xá qua năm 2013 – 2016 mùa khô tháng 56 Hình 3.22 Diễn biến hàm lƣợng NO2- kênh Bắc Trịnh Xá qua năm 2013 – 2016 mùa khô tháng 57 Hình 3.23 Diễn biến hàm lƣợng PO43- kênh Bắc Trịnh Xá qua năm 2013 – 2016 mùa khô tháng 57 Hình 3.24 Diễn biến hàm lƣợng Coliform kênh Bắc Trịnh Xá qua năm 2013 – 2016 mùa khô tháng 58 Hình 3.25 Diễn biến hàm lƣợng DO kênh Bắc Trịnh Xá qua năm 2013 – 2016 mùa mƣa tháng 58 Hình 26 Diễn biến hàm lƣợng COD kênh Bắc Trịnh Xá qua năm 2013 – 2016 mùa mƣa tháng 59 Hình 27 Diễn biến hàm lƣợng BOD5 kênh Bắc Trịnh Xá qua năm 2013 – 2016 mùa mƣa tháng 59 Hình 3.28 Diễn biến hàm lƣợng TSS kênh Bắc Trịnh Xá qua năm 2013 – 2016 mùa mƣa tháng 60 Hình 3.29 Diễn biến hàm lƣợng NH4+ kênh Bắc Trịnh Xá qua năm 2013 – 2016 mùa mƣa tháng 60 Hình 3.30 Diễn biến hàm lƣợng NO2- kênh Bắc Trịnh Xá qua năm 2013 – 2016 mùa mƣa tháng 61 Hình 3.31 Diễn biến hàm lƣợng PO43- kênh Bắc Trịnh Xá qua năm 2013 – 2016 mùa mƣa tháng 61 Hình 3.32 Diễn biến hàm lƣợng Coliform kênh Bắc Trịnh Xá qua năm 2013 – 2016 mùa mƣa tháng 62 Hình 3.33 Diễn biến hàm lƣợng DO kênh Nam Trịnh Xá qua năm quan trắc 2013 -2016 mùa khô (tháng 2, 3) 63 Hình 3.34 Diễn biến hàm lƣợng COD kênh Nam Trịnh Xá qua năm quan trắc 2013 -2016 mùa khô (tháng 2, 3) 64 Hình 3.35 Diễn biến hàm lƣợng BOD5 kênh Nam Trịnh Xá qua năm quan trắc 2013 -2016 mùa khô (tháng 2, 3) 64 Hình 3.36 Diễn biến hàm lƣợng NH4+ kênh Nam Trịnh Xá qua năm quan trắc 2013 -2016 mùa khô (tháng 2, 3) 64 Hình 3.37 Diễn biến hàm lƣợng NO2- kênh Nam Trịnh Xá qua năm quan trắc 2013 -2016 mùa khô (tháng 2, 3) 65 Hình 3.38 Diễn biến hàm lƣợng PO43- kênh Nam Trịnh Xá qua năm quan trắc 2013 -2016 mùa khô (tháng 2, 3) 65 Hình 3.39 Diễn biến hàm lƣợng Coliform kênh Nam Trịnh Xá qua năm quan trắc 2013 -2016 mùa khô (tháng 2, 3) 66 Hình 3.40 Diễn biến hàm lƣợng DO kênh Nam Trịnh Xá qua năm quan trắc 2013 -2016 mùa mƣa (tháng 7, 9) 67 Hình 3.41 Diễn biến hàm lƣợng TSS kênh Nam Trịnh Xá qua năm quan trắc 2013 -2016 mùa mƣa (tháng 7, 9) 67 Hình 3.42 Diễn biến hàm lƣợng COD kênh Nam Trịnh Xá qua năm quan trắc 2013 -2016 mùa mƣa (tháng 7, 9) 68 Hình 3.43 Diễn biến hàm lƣợng BOD5 kênh Nam Trịnh Xá qua năm quan trắc 2013 -2016 mùa mƣa (tháng 7, 9) 68 Hình 3.44 Diễn biến hàm lƣợng NH4+ kênh Nam Trịnh Xá qua năm quan trắc 2013 -2016 mùa mƣa (tháng 7, 9) 69 Bắc Đuống phục vụ sản xuất nông nghiệp 14 Viện Quy hoạch Thủy lợi - Báo cáo Tổng hợp dự án ĐTCB (2013), Giám sát chất lượng nước hệ thống CTTL sông Nhuệ 15 Viện Quy hoạch Thủy lợi - Báo cáo Tổng hợp dự án ĐTCB (2013), Giám sát chất lượng nước sông Hồng phục vụ yêu cầu lấy nước sản xuất Tiếng Anh 16 Chapman, D [Ed.] 1996 Water Quality Assessments: A Guide to the Use of Biota, Sediments and Water in Environmental Monitoring 2nd edition, Chapman & Hall, London 17 Claire Mulcock, Sue Cumberworth,Ian Brown (2006) An Environmental Managment System for Irrigation Schemes in New Zealand The Ritso Society Inc 18 Dragan Tripkovi, Milica,Emira Jovanka Maljevi,Mr Ignjatovi,Prof.dr Momir Paunovi} Mirko (2003) Cvijan,Nade`di National Water Monitoring Strategy Belgrade: Regional Environmental Center for Central and Eastern Europe 19 Meybeck, M., Kimstach, V and Helmer, R 1996 Strategies for water quality assessment In: D Chapman [Ed.] Water Quality Assessments: A Guide to the Use of Biota, Sediments and Water in Environmental Monitoring 2nd edition, Chapman & Hall, London, 23-57 20 NATIONS, F A (1999) Water Quality Managment and Control of Water pollution Bangkok 21 Nepal, W i (2011) Protocol - Water Quality Standards and Testing policy 22 United Nations Environment Programme, World Health Organization; (1996) Water Quality Monitoring - A practical guide to design and implementation of freshwater quality studies and monitoring programmes PHỤ LỤC Phụ lục 1: SƠ ĐỒ VỊ TRÍ LẤY MẪU Phụ lục 2: Kết phân tích chất lƣợng nƣớc hệ thống thủy lợi Bắc Đuống tháng 2- 2013 TT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 KH mẫu K1 (Cống L Tửu) K2 (Đa Hội) K3 (Trịnh Xá) K4 (Minh Đức) K5 (Đông Thọ) K6 (Bát Đàn) K7 (Phú Lâm) K8 (Phúc Xuyên) K9 (Đặng Xá) K10 (Xuân Viên) M11 (Văn Môn) M12 (Tam Giang) M13 (Tam Đa) M14 (Đơng Xá) M15 (Vạn An) M16 (Liên Vân) M17 (Vũ Ninh) M18 (Việt Hùng) M19 (Kim Đơi) M20 (Nhân Hịa) M21 (Tân Chi) M22 (Dũng Quyết) pH 6,9 6,9 7,3 7,5 7,5 7,0 7,1 7,3 7,1 7,5 7,3 7,5 7,4 7,4 7,0 7,3 7,4 7,4 7,0 7,4 7,4 7,4 Độ đục NTU 19,53 18,72 14,62 17,04 16,50 13,47 96,32 20,34 23,10 35,36 11,99 9,56 22,43 23,04 28,42 44,8 58,9 16,84 16,50 16,84 13,47 18,19 DO mg/l 3,36 6,08 7,04 6,88 6,40 6,08