Nghiên cứu này bước ựầu ựược thực hiện tại một số thủy vực thuộc cụm Nam đuống của huyện Gia Lâm, bởi ựây là khu vực có diện tắch mặt nước lớn khoảng 287,48 ha (chưa tắnh ựến diện tắch mặt nước sông Hồng và sông đuống) tương ứng 46% tổng diện tắch mặt nước của toàn huyện. Diện tắch ao, hồ, ựầm của cụm Nam đuống khoảng 264,8 ha chiếm gần 50% diện tắch ao, hồ, ựầm của toàn huyện. đồng thời, mức ựộ tập trung dân cư của vùng khá cao, cộng với sự phát triển mạnh của các hoạt ựộng kinh tế ựã làm phát sinh nhiều chất thải và tác ựộng không nhỏ ựến chất lượng nước các thủy vực của vùng. Nghiên cứu ựược lựa chọn thực hiện tại 3 thủy vực cấp nước thủy lợi chắnh của vùng là sông Bắc Hưng Hải, sông Thiên đức, sông Cầu Bây, và ựồng thời lựa chọn 3 thủy vực dạng ao hồ nằm ựan xen trong hai khu vực dân cư ựông ựúc của vùng là xã đa Tốn và xã Dương Xá. Các thủy vực này ựang chịu tác ựộng của các nguồn thải khác nhau, trong ựó chủ yếu là nguồn thải sinh hoạt.
Sông Cầu Bây bắt nguồn từ hồ Kim Quan, phường Việt Hưng, ựoạn chảy qua ựịa phận xã đa Tốn có ựộ dài khoảng 3km, rộng từ 10-12m chảy dọc phắa Bắc xuống phắa đông Nam. Mực nước trong mùa khô thấp nhất từ 1-1,5m, mực nước trong mùa lũ từ 1,5 Ờ 2,5m. Sông có chức năng tiêu nước nội ựồng ra sông Hồng trong mùa lũ và là nguồn cấp nước tưới phục vụ sản xuất nông nghiệp, phát triển chăn nuôi gia súc, gia cầm của huyện. Trước khi chảy qua ựịa phận xã đa Tốn, sông chảy qua khu dân cư và khu công nghiệp Sài đồng, Thạch Bàn, khu hành chắnh và dân cư thị trấn Trâu Quỳ, nên chất lượng nước ựã chịu nhiều tác ựộng của các nguồn thải, ựặc biệt là nước thải công nghiệp và nước thải sinh hoạt. đánh giá cảm quan cho thấy nước sông có màu ựen, có mùi hôi thối ựặc biệt vào những ngày oi bức. Vận tốc dòng chảy nhỏ, lưu thông nước phụ thuộc nhiều vào thời vụ canh tác nên quá trình xáo trộn dòng diễn ra chậm, gây ảnh hưởng ựến quá trình tự làm sạch của sông. đến khi chảy qua ựịa phận xã đa Tốn, sông tiếp tục chịu ảnh hưởng của nước thải khu dân cư đa Tốn nên chất lượng nước có dấu
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 39
hiệu suy giảm nghiêm trọng. Kết quả phỏng vấn trực tiếp từ người dân, ựều nhận ựược mức ựộ than phiền về mùi, và chất lượng nước sông. Tuy nhiên ựây là nguồn nước chắnh cấp cho hoạt ựộng sản xuất nông nghiệp của ựịa bàn, và cũng là nguồn cấp nước cho các ao của khu dân cư nên nước sông vẫn ựược sử dụng cho các mục ựắch canh tác lúa và chăn nuôi (nuôi cá, nuôi vịt...)
Sông Bắc Hưng Hải là hệ thống thủy lợi lớn nhất Bắc Bộ, có nhiệm vụ cấp nước sản xuất nông nghiệp cho cả vùng rộng lớn, trong ựó có Gia Lâm Ờ Hà Nội. Vị trắ quan trắc trong nghiên cứu này là ựoạn sông gần ngay cửa cống Xuân Quan, với diện tắch lòng sông rộng khoảng 50 m, sâu 5m, vận tốc dòng chảy lớn, và ắt chịu tác ựộng trực tiếp của các nguồn thải từ hai bên bờ.
Sông Thiên đức hay còn gọi là sông đuống dài 68 km, nối sông Hồng với sông Thái Bình. đoạn chảy qua ựịa phận xã Dương Xá trong nghiên cứu này là một nhánh của sông, có chiều dài 4km, rộng trung bình 30m, làm nhiệm vụ cung cấp nước tưới, tiêu trực tiếp cho 10 ha diện tắch trồng trọt cây hoa màu ở ven sông và cung cấp nước tưới cho vùng trồng lúa trong trường hợp thiếu nước tại những cánh ựồng cao. Sông chảy ngang qua khu vực dân cư của xã nên ắt nhiều chịu tác ựộng từ các hoạt ựộng phát triển kinh tế hai bên bờ, ựặc biệt là nước thải sinh hoạt từ các thôn Dương đá, Dương đình...
Các thủy vực dạng ao, hồ trong nghiên cứu này là những thủy vực nằm ựan xen trong khu vực dân cư của hai xã đa Tốn và Dương Xá và có nhiều nét tương ựồng về diện tắch, ựịa hình, ựịa mạo và các nguồn tác ựộng. Trong ựó, các thủy
vực ao, hồ thuộc xã đa Tốn hầu hết là các thủy vực vừa và nhỏ, nằm ựan xen
trong các khu vực dân cư, (nhiều nhất là khu vực thôn Thuận Tốn và khu vực UBND xã). Các thủy vực ao, hồ này ựược sử dụng vào mục ựắch nuôi thả cá và cảnh quan nhưng ựồng thời cũng là nơi tập trung nước thải của khu dân cư. Nước cấp cho các thủy vực dạng ao, hồ của xã cũng như nước thủy lợi chủ yếu từ nguồn nước mưa, nước chảy tràn và nước cấp từ sông Cầu Bây. Các thủy vực
ao, hồ thuộc xã Dương Xá hầu hết là các ao hồ ựược ựào ựắp và kè bờ kiên cố,
nằm tập trung thành một hệ thống các hồ thông nhau giữa khu dân cư ựông ựúc. Ngoài nguồn nước cấp ựược lấy từ sông Thiên đức thông qua bơm chủ ựộng,
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 40
các hồ này thường xuyên tiếp nhận nước mưa chảy tràn và nước thải sinh hoạt khu dân cư, gồm có các thôn Yên Bình, Dương đanh.
Kết quả từ việc khảo sát thực ựịa, và sơ ựồ hóa các nguồn tác ựộng tới các thủy vực trong nghiên cứu này ựược thể hiện qua hình 4.1 và 4.2
Hình 4.1. Khoanh vùng các áp lực tới các thủy vực xã đa Tốn
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 41
Kết quả quan trắc chất lượng nước tại các vị trắ nghiên cứu ựược thể hiện trong bảng 4.1
Bảng 4.1. Hiện trạng chất lượng nước các thủy vực trên ựịa bàn Gia Lâm
Thôngsố pH DO NO3- NH4+ PO43- COD BOD5
Mẫu Số mẫu mg/l M1 17 6,21ọ8,36 0,60 ổ 0,4 0,14 8,81 1,36 70,72 43,85 M2 17 6,65ọ8,26 5,50 ổ 2,4 0,58 2,10 0,29 33,36 21,68 M3 17 6,63ọ8,36 3,71 ổ 1,8 0,19 1,66 0,30 44,01 30,81 M4 17 6,44ọ8,20 1,65 ổ 0,9 0,29 2,52 0,44 50,94 32,09 M5 17 6,88ọ8,42 2,58 ổ 1,9 0,59 3,09 0,81 64,24 41,11 M6 17 6,86ọ8,28 3,36 ổ 2,1 0,68 2,75 0,60 58,00 38,86 QCVN08 2008/BTNMT B1 5,5ọ9 ≥ 4 10 0,5 0,3 30 15
Kết quả chất lượng nước tại một số hệ thống thủy lợi trên ựịa bàn Gia Lâm trong thời gian nghiên cứu cho thấy:
Giá trị pH tại tất cả các thủy vực nghiên cứu ựều nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 08: 2008/BTNMT cột B1 nghĩa là có nồng ựộ ion H+ trong nước phù hợp cho mục ựắch thủy lợi và ựảm bảo ựời sống thủy sinh. Tuy nhiên, khoảng dao ựộng giữa hai giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của thông số này tương ựối rộng, kèm theo hầu hết các giá trị lớn nhất tại các ựiểm quan trắc ựều ở ngưỡng lớn hơn 8 cho thấy ựã có dấu hiệu ảnh hưởng từ các nguồn tác ựộng, mà chủ yếu từ nước thải sinh hoạt của các khu dân cư làm cho nước có tắnh kiềm cao ảnh hưởng tới các quá trình sinh hóa học diễn ra trong thủy vực và ảnh hưởng trực tiếp ựến môi trường sống của các loài thủy sinh.
Hàm lượng oxy hòa tan (DO) trung bình trong thời gian quan trắc tại các thủy vực hầu hết ựều thấp hơn giá trị cho phép QCVN 08:2008/BTNMT cột B1, (trừ ựiểm M2 Ờ ựiểm mẫu lấy tại sông Bắc Hưng Hải) cho thấy có sự suy giảm hàm lượng oxy hòa tan trong các thủy vực. đó là dấu hiệu của sự nhiễm bẩn
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 42
thủy vực bởi các nguồn thải ựặc biệt là các chất hữu cơ từ nguồn thải sinh hoạt. Oxy hòa tan trong nước có vai trò quan trọng và chủ yếu ựược hình thành do quá trình khuếch tán từ không khắ và quá trình quang hợp của thủy thực vật. Khi hàm lượng oxy hòa tan thấp ảnh hưởng ựến quá trình hô hấp của sinh vật thủy sinh và thúc ựẩy các quá trình phân hủy yếm khắ, sản sinh ra các chất ựộc gây ức chế quá trình sinh trưởng phát triển của chúng. Trong các thủy vực nghiên cứu, sông Cầu Bây có hàm lượng oxy hòa tan trung bình thấp nhất (0,6 mg/l), thường xuyên nhỏ hơn 1 mg/l và cao nhất là thủy vực Bắc Hưng Hải (5,5 mg/l). điều này hoàn toàn phù hợp với kết quả ựiều tra thực tế bởi mức ựộ ảnh hưởng của các nguồn thải lên thủy vực Cầu Bây là rất lớn. Với diện tắch lòng sông hẹp, ựộ sâu thấp, vận tốc dòng chảy nhỏ, lại thường xuyên tiếp nhận nguồn thải từ hoạt ựộng của dân cư khu vực hai bên bờ làm cho nước sông thường xuyên có màu ựen, mùi hôi thối (ựặc biệt những ngày oi bức, không mưa). Ngược lại, tại vị trắ quan trắc M2 (sông Bắc Hưng Hải) với diện tắch mặt thoáng rộng, lòng sông sâu, vận tốc dòng tương ựối lớn, giúp cho quá trình khuếch tán oxy từ không khắ vào nước tốt hơn, nước không có màu và mùi khó chịu như tại sông Cầu Bây. Còn tại các thủy vực ao, hồ tại các xã đa Tốn và Dương Xá hàm lượng oxy hòa tan trung bình trong thời gian quan trắc ựều thấp, do ựây là các thủy vực nước ựứng, nguồn cấp chủ yếu là từ nước mưa, hoặc nước bơm từ sông Cầu Bây và sông Thiên đức, nhưng hai nguồn này không phải là những nguồn liên tục, trong khi ựó chỉ có nước thải sinh hoạt là nguồn bổ sung nước thường xuyên cho các thủy vực này, vì vậy quá trình xáo trộn dòng không ựáng kể, chủ yếu là quá trình tiếp nhận nguồn thải làm giảm trực tiếp oxy tầng mặt; và gia tăng quá phân hủy yếm khắ tầng sâu làm suy giảm oxy thủy vực.
Các thông số phản ánh cho hàm hượng dinh dưỡng nitơ, photpho hòa tan trong thủy vực có giá trị trung bình hầu hết ựều xấp xỉ và vượt quy chuẩn cho phép từ 4 ựến 17 lần ựối với thông số amoni (N-NH4+) và từ 1,5 ựến 3 lần ựối với thông số photphat (P-PO43- ) theo QCVN 08 - 2008/BTNMT cột B1. điều
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 43
này cho thấy có dấu hiệu của dư thừa dinh dưỡng và ô nhiễm hữu cơ thủy vực. đây có thể là hệ quả của những áp lực từ các nguồn thải. Và những tác ựộng này nếu kéo dài có thể dẫn tới sự phát triển quá mức của thủy thực vật và tác ựộng ngược trở lại gây những hậu quả xấu cho môi trường thủy vực.
Hàm lượng chất hữu cơ trong thủy vực thể hiện thông qua giá trị BOD5 và COD tiếp tục cho thấy dấu hiệu ô nhiễm hữu cơ ở phần lớn các thủy vực nghiên cứu, ựa số các vị trắ lấy mẫu không ựảm bảo theo QCVN 08 Ờ 2008/BTNMT cột B1, ựặc biệt tại thủy vực sông Cầu Bây và các thủy vực nước ựứng, hàm lượng này vượt giá trị cho phép từ 2 - 3 lần.
Hình 4.3. Biến ựộng một số thông số chất lượng nước theo ựịa ựiểm nghiên cứu
Chất lượng nước trong các thủy vực chịu sự chi phối của rất nhiều yếu tố, trong ựó dòng chảy và nguồn thải là hai yếu tố chi phối mạnh mẽ ựến chất lượng nước trong mỗi thủy vực. Từ hình 4.3 cho thấy tại 3 thủy vực thuộc nhóm nước
- 2,00 4,00 6,00 0,00 0,50 1,00 0,00 10,00 0,00 50,00 100, 00 N-NO3 DO (mg/l) N-NH4 (mg/l) P-PO4 (mg/l) COD
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 44
chảy, do tác ựộng từ quá trình xáo trộn dòng, và có nguồn nước thủy lợi bổ sung theo mùa vụ canh tác và các nguồn thải nên chất lượng nước có sự biến ựộng mạnh, ngược lại các thủy vực nước ựứng ổn ựịnh hơn và tương ựối tương ựồng nhau về mức chất lượng ở hầu hết các thông số lý hóa phản ánh chất lượng môi trường. Trong nhóm các thủy vực nước chảy, sông Bắc Hưng Hải là sông cấp nước thủy lợi lớn, với mặt thoáng rộng, lưu lượng nước lớn, quá trình xáo trộn dòng mạnh, và ắt chịu tác ựộng trực tiếp từ các nguồn thải nên hàm lượng oxy hòa tan trung bình còn tương ựối tốt (DO = 5,5 mg/l) và ựảm bảo theo quy chuẩn cho phép về chất lượng nước sông phục vụ mục ựắch thủy lợi. Nhờ có hàm lượng oxy hòa tan cao, quá trình oxy hóa diễn ra mạnh mẽ, sản phẩm của quá trình oxy hóa chiếm ưu thế hơn, nitơ dưới dạng NO3- (sản phẩm của quá trình oxy hóa các hợp chất nitơ trong thủy vực) của nước sông Bắc Hưng Hải cũng cao hơn so với các thủy vực nước chảy còn lại. Là thủy vực rộng, và ựoạn chảy qua ựịa phận xã Dương Xá là ựoạn ắt chịu tác ựộng hơn của các nguồn thải nên chất lượng nước sông Thiên đức còn thể hiện khả năng tự làm sạch thông qua hàm lượng oxy hòa tan còn cao và hàm lượng nhỏ hơn các thông số dinh dưỡng. Tuy nhiên, tại sông Cầu Bây, dù mang ựặc trưng của một thủy vực nước chảy, nhưng tiết diện sông hẹp, ựộ sâu thấp, lại thường xuyên chịu tiếp nhận của các nguồn thải tại khu vực dân cư xung quanh, việc lưu nước không thường xuyên do hoạt ựộng ựóng mở cửa ựập dẫn nước từ sông Bắc Hưng Hải vào sông. Do ựó, hàm lượng oxy hòa tan của sông rất thấp, trung bình 0,6 mg/l thấp hơn quy chuẩn cho phép từ 6 - 7 lần. Hàm lượng các chất dinh dưỡng và hữu cơ trong sông cũng phản ánh cho trạng thái khử ựang chiếm ưu thế và tình trạng dư thừa dinh dưỡng của thủy vực này; thậm chắ, lượng amon và phot phat còn cao hơn cả các thủy vực nước ựứng ựang ựiếp nhận các nguồn thải trong vùng. điều này cho thấy mức ựộ ảnh hưởng lớn của các nguồn thải tới chất lượng nước sông Cầu Bây.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 45
Tại các thủy vực nước ựứng dạng ao, hồ trong vùng nghiên cứu, nhận thấy có nhiều nét tương ựồng trong chất lượng của các thủy vực. Một phần vì chúng cùng mang ựặc trưng thủy học như khả năng xáo trộn, phân tầng và chuyển ựộng dòng, một phần vì chúng mang ựặc trưng chịu ảnh hưởng từ các ựối tượng nguồn thải tương tự nhau của khu vực dân cư ựồng bằng Bắc Bộ. Hàm lượng oxy hòa tan trung bình trong các thủy vực này ựều thấp hơn quy chuẩn cho phép. Và các thông số dinh dưỡng hòa tan, thông số phản ánh cho hàm lượng hữu cơ ựều vượt quy chuẩn cho phép. Tuy nhiên, do nguồn nước cấp vào ao, hồ cộng thêm lượng thải tiếp nhận hàng ngày và các yếu tố thủy sinh khác nhau dẫn tới có sự khác biệt về hàm lượng các thông số thủy lý hóa của các ao, hồ nghiên cứu. Tại đa Tốn, phần lớn các ao chắnh của khu dân cư ựều bơm nước từ sông Cầu Bây, nước mưa và nước thải sinh hoạt, mương ựất với nền ựáy dày nên lượng oxy hòa tan rất thấp, ựặc biệt vào các buổi sáng sớm. Tại hồ Dương Xá 1 là nơi nằm giữa khu dân cư, ngay cạnh khu chợ nên toàn bộ nước thải của khu chợ và khu dân cư ựều ựược ựổ thải trực tiếp làm cho hàm lượng oxy thấp và hàm lượng các thông số dinh dưỡng và hữu cơ cao nhất trong nhóm thủy vực nước ựứng ựược nghiên cứu. Hồ Dương Xá 2 với mặt thoáng rộng hơn nên khả năng trao ựổi oxy không khắ tốt hơn và quá trình oxy hóa cũng ựược diễn ra tốt hơn so với hai thủy vực còn lại.
Như vậy, kết quả nghiên cứu ựã cho thấy dấu hiệu ô nhiễm chất lượng nước của một số thủy vực ựiển hình cho khu vực Nam đuống của huyện Gia Lâm. Trong ựó, những thủy vực tiếp nhận trực tiếp nước thải sinh hoạt như khu vực sông Cầu Bây, các ao hồ ở đa Tốn và Dương Xá ựều cho thấy sự suy giảm chất lượng nước và ảnh hưởng từ các nguồn thải hữu cơ.