- Số liệu thu thập được xử lý bằng phần mềm excel.
- Phân tích sự thay đổi của chất lượng nước sông theo thời gian. - Phân tích các áp lực tác dụng lên chất lượng nước sông.
- Đánh giá hiện trạng môi trường nước theo chỉ số chất lượng nước (WQI).
4.1.1. Điều kiện tự nhiên
a) Vị trí địa lý:
Thành phố Cao Bằng nằm ở giữa huyện Hòa An thuộc vùng núi phía Bắc, cách thủ đô Hà Nội 286 km theo đường quốc lộ số 3, cách thành phố Lạng Sơn 120 km theo quốc lộ 4A, ở độ cao trung bình 187 m so với mặt nước biển. Sau khi điều chỉnh địa giới hành chính, thành phố Cao Bằng có diện tích tự nhiên là 107,628 km2, gồm có 11 đơn vị hành chính trực thuộc 8 phường (Hợp Giang, Sông Bằng, Tân Giang, Sông Hiến, Ngọc Xuân, Đề Thám, Duyệt Trung, Hòa Trung) và 3 xã (Chu Trinh, Hưng Đạo, Vĩnh Quang).
Có vị trí địa lý:
- Vĩ độ Bắc 22039’- 22042’.
- Kinh độ Đông 106011’- 106018’. Ranh giới theo địa giới hành chính:
- Phía Bắc giáp xã Ngũ Lão huyện Hòa An. - Phía Nam giáp xã Lê Trung huyện Hòa An. - Phía Đông giáp xã Quang Trung huyện Hòa An. - Phía Tây giáp xã Bạch Đằng huyện Hòa An. b) Địa hình:
Cao Bằng là thành phố miền núi, nằm ở độ cao trung bình 200 m so với mặt nước biển, địa hình dạng lòng máng dưới hai triền núi, địa hình phức tạp và bị chia cắt mạnh.
Toàn bộ thành phố chia làm hai khu vực:
- Khu vực thị xã cũ có độ cao trung bình từ 180 m đến 190 m là một bán đảo địa hình mu rùa, dốc về phía sông Hiến và sông Bằng Giang với độ dốc trung bình từ 0,008% đến 0,01%.
- Khu vực thành phố mở rộng bao gồm các khu xây dựng ven đồi núi và trong các thung lũng hẹp, có độ cao địa hình từ 200 m đến 250 m, với độ dốc từ 10% đến 30%.
Do nằm sát chí tuyến Bắc trong vành đai nhiệt đới Bắc bán cầu, nên khí hậu Cao Bằng thuộc khí hậu nhiệt đới gió mùa và do chi phối của địa hình, nên khí hậu của có những nét đặc trưng riêng so với các tỉnh khác thuộc vùng Đông Bắc.
Đặc trưng khí hậu Cao Bằng là khí hậu nhiệt đới gió mùa vùng núi, mùa đông lạnh, có sương muối, ít mưa. Mùa hè nóng, nhiều mưa.
Mùa mưa bắt đầu từ tháng 4, tháng 5 và kết thức vào tháng 9, tháng 10. Ở vùng núi thấp, mùa lạnh bắt đầu từ thượng tuần tháng 11 và kết thúc vào hạ tuần tháng 3, còn mùa nóng kéo dài từ thượng tuần tháng 5 đến trung tuần hay hạ tuần tháng 9.
Ở vùng núi vừa, mùa lạnh kéo dài từ hạ tuần tháng 10 đến thượng tuần tháng 4, mùa nóng bắt đầu từ hạ tầng tháng 5 hay thượng tuần tháng 6 và kết thúc vào hạ tầng tháng 8.
Lượng mưa trung bình năm ở các nơi dao động từ 1200-1750 mm. Lượng mưa hàng năm ở các nơi dao động khá lớn. Lượng mưa tháng cao nhất dao động từ 260 - 690 mm.
Chế độ nhiệt: Nhiệt độ trung bình năm ở các nơi dao động từ 20 - 22,5oC. Dao động nhiệt độ trung bình năm ở các nơi là không nhiều chỉ chênh lệch so với giá trị trung bình khoảng 1oC. Mùa hè có nhiệt độ trung bình giao động trong khoảng 25 – 28oC, mùa đông có nhiệt độ trung bình giao động trong khoảng 14 – 18oC. Tổng tích ôn trong năm đạt 7.000 – 7.500oC.
Nhiệt độ cao nhất từ: 37,0 - 41,50C, xảy ra vào các tháng 6,7,8.
Tổng số giờ nắng bình quân hàng năm khoảng 1.300 – 1.400 giờ và phân bố không đều giữa các tháng trong năm. Mùa hè số giờ nắng nhiều, mùa đông số giờ nắng ít.
Lượng nước bốc hơi: Lượng nước bốc hơi hàng năm biến động từ 950 – 1.000 mm, thường từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau ở tất cả các khu vực.
Chế độ thủy văn của các sông, suối ở thành phố Cao Bằng phụ thuộc chủ yếu vào chế độ mưa và khả năng điều tiết lưu vực, chủ yếu là hệ thống sông Bằng và sông Hiến.
Cả hai sông đều có khả năng khai thác trong việc cung cấp nước sạch cho đô thị.
Sông Bằng Giang: Bắt nguồn từ Nà Vài (Trung Quốc) chảy theo hướng Tây Bắc – Đông Nam qua Hà Quảng – Hòa An – Thành phố rồi chảy qua thủy khẩu về Trung Quốc với tổng chiều dài 113 km và lưu vực là 3420,3 km2. Đoạn chảy qua thành phố Cao Bằng có chiều dài 22,8 km, lưu lượng dòng chảy trung bình 72,5 m3/s.
+ Lưu lượng lớn nhất Qmax: 164 m3/s chiếm 68,8% + Lưu lượng nhỏ nhất Qmin: 36,7 m3/s chiếm 31,2%
Sông Hiến là sông nội tỉnh bắt nguồn từ dãy Ngân Sơn và hợp lưu với sông Bằng tại thành phố. Sông Hiến có tổng chiều dài là 62 km và diện tích lưu vực là 930km2, đoạn chảy qua thành phố có chiều dài là 8,2km.
+ Lưu lượng lớn nhất Qmax: 37,4 m3/s chiếm 63,4% + Lưu lượng nhỏ nhất Qmin: 10,9 m3/s chiếm 36,6%
4.1.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội
Thành phố được bao bọc xung quanh chủ yếu bởi huyện Hòa An, và một phần phía nam giáp xã Kim Đồng huyện Thạch An. Diện tích tự nhiên của toàn thành phố là 10.762,81 ha. Thành phố được lập trên toàn bộ diện tích đất tự nhiên, dân số và các đơn vị hành chính trực thuộc thị xã Cao Bằng trước đây theo quyết định của thủ tướng chính phủ ngày 26 tháng 9 năm 2012.
Nằm ở vị trí gần như trung tâm của tỉnh Cao Bằng, thành phố Cao Bằng hiện nay đang đẩy nhanh phát triển kinh tế xã hội theo hướng công nghiệp, dịch vụ thương mại, đặc biệt là cầu nối trung chuyển cho hoạt động du lịch của các huyện vùng biên giới như Trùng Khánh,... Tính đến hết nhiệm kỳ 2005 – 2010, thành phố Cao Bằng (khi đó còn là thị xã Cao Bằng) đã có 6/10 mục tiêu đạt và vượt kế hoạch và cơ bản đạt tiêu chí đo thị loại III (đạt 33 tiêu chí với tổng điểm
82,01 điểm)... Trong nhiệm kỳ 2010 – 2015, Đảng bộ Thành phố tập trung thực hiện 16 mục tiêu chủ yếu, trong đó, tiếp tục đẩy nhanh tỷ trọng công nghiệp – tiểu thủ công nghiệp; giảm tỷ trọng nông nghiệp; tăng thu từ dịch vụ thương mại; nâng cao mức sống người dân, tăng hộ khá, giàu; giảm nghèo bền vững, chống tái nghèo. Kết quả thực hiện cho thấy, hiện nay kinh tế thành phố đạt mức tăng trưởng khá, tốc độ tăng trung bình hàng năm trên 12%, thu nhập bình quân đầu người ước đạt khoảng 30 triệu đồng/năm, gấp hơn 2 lần so với bình quân chung của tỉnh. Cơ cấu kinh tế chuyển dịch theo hướng tăng nhanh tỷ trọng công nghiệp – tiểu thủ công nghiệp. Giá trị sản xuất công nghiệp – tiểu thủ công nghiệp tăng bình quân trên 10%. Giá trị sản xuất nông nghiệp năm 2011 đạt 43 triệu đồng/ha.
Bảng 4.1 Tình hình tăng trưởng kinh tế thành phố Cao Bằng (giai đoạn 2005 – 2012)
Hạng mục Năm 2005 Năm 2008 Năm 2012
1. GDP (giá hiện hành, triệu đồng) 590.255 740.476 875.596 2. Bình quân (triệu đồng/người/tháng) 2,32 2,94 3,48 3. Giá trị sản xuất (triệu đồng) 475.299 549.065 636.970
29.993 25.503 24.674
32.571 37.981 40.550
412.735 461.767 465.276 Đặc trưng trong các hoạt động phát triển kinh tế của thành phố Cao Bằng đó là sự đan xen giữa các loại hình kinh tế của thành thị và nông thôn, đa dạng nhưng không có loại hình nào điển hình, cũng không có các vùng sản xuất tập trung, mà chủ yếu là sản xuất nhỏ lẻ, kinh doanh nhỏ lẻ nằm đan xen với các khu vực dân cư phường xã. Tại khu vực thành phố, các trung tâm thương mại, mua sắm, giao thương của tỉnh các cơ sở giáo dục đào tạo, các cơ sở y tế, các cơ sở sản xuất chủ yế quy mô nhỏ, còn các khu khai mỏ, các doanh nghiệp lớn lại tập trung chủ yếu tại các huyện phụ cận. Đây cũng là yếu tố ảnh hưởng không nhỏ tới đặc tính và chất lượng nước đoạn sông Bằng Giang chảy qua thành phố.
Về đặc trưng dân số và phân bố dân cư, theo số liệu thống kê từ phòng thống kê thành phố Cao Bằng, tổng dân số thành phố là 95.425 người (năm 2013), tăng hơn 11.000 người so với năm 2012. Tỷ lệ này có phần cao hơn giai đoạn trước, tuy nhiên đây không phải số gia tăng tự nhiên mà có cả số lượng gia tăng cơ học, tập trung lao động về thành phố, đặc biệt từ cuối năm 2012 khi thị xã Cao Bằng có quyết định trở thành thành phố Cao Bằng. Dân số nội thị năm 2013 là 74.245 người, chiếm 77.8% dân số chung, dân số ngoại thị là 21.180 người chiếm 22,2% dân số chung.
Bảng 4.2 Gia tăng dân số và phân bố dân cư của thành phố Cao Bằng
STT Tên đơn vị Số thôn/bản/ tổ dân phố Dấn số (người) Năm 2010 Năm 2011 Năm 2012 Năm 2013
1 Phường Sông Hiến 32 9.981 10.837 12.902 14.063
2 Phường Sông Bằng 24 7.823 8.296 10.060 12.024
3 Phường Hợp Giang 32 9.881 10.893 12.012 13.141
4 Phường Tân Giang 21 7.936 8.329 8.843 9.054
5 Phường Ngọc Xuân 17 6.273 7.090 7.915 8.236
6 Phường Đề Thám 24 8.682 9.982 10.913 11.643
7 Phường Hòa Chung 15 3.659 3.624 4.583 4.986
8 Phường Duyệt Chung 10 2.931 2.924 3.721 4.562
9 Xã Vĩnh Quang 13 2.892 4.258 4.598 5.094
10 Xã Hưng Đạo 19 5.187 5.443 6.321 7.148
11 Xã Chu Chinh 9 2.405 2.321 4.551 5.474
Tổng Thành phố Cao Bằng 216 68.650 72.997 84.421 95.425
(Nguồn: UBND tỉnh Cao Bằng)
Về thành phần dân tộc ở thành phố có 3 dân tộc chính là người Tày chiếm 47,53%, người Kinh chiếm 31,78%, người Nùng chiếm 19,97% dân số chung; ngoài ra còn có khoảng 0,72% là dân tộc khác (bao gồm người Hoa, H’Mông, Cao Lan, Mường). Tỷ lệ gia tăng dân số xấp xỉ 1,35% cùng với thành phần dân tộc phức tạp là những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến công tác quản lý môi trường.
Cùng với việc tăng trưởng kinh tế tổng vốn đầu tư cho các hoạt động khác của thành phố cũng được tăng lên. Riêng trong hai năm từ 2010 – 2012, tổng
vốn đầu tư đạt tới 83,26 tỷ đồng, trong đó vốn đầu tư cho các công trình công cộng và công tác bảo vệ môi trường của thành phố cũng tăng hơn trước.
Về y tế, trên địa bàn thành phố có các cơ sở y tế quan trọng. Hệ thống các cơ sở khám chữa bệnh bao gồm: bệnh việc đa khoa tỉnh Cao Bằng, bệnh viện Y học cổ truyền tỉnh Cao Bằng, Trung tâm phòng chống bệnh xã hội, Trung tâm phòng chống dịch tỉnh Cao Bằng.
Về giáo dục, thành phố Cao Bằng có tất cả 35 trường học bao gồm 7 trường mầm non, 10 trường tiểu học, 9 trường trung học cơ sở, 2 trường trung học phổ thông, 1 trường trung học phổ thông chuyên, 1 trường phổ thông dân tộc nội trú, 1 trường cao đẳng sư phạm, 1 trường rung cấp y, 2 trung tâm giáo dục thường xuyên, 1 trường học nghề, 1 trung tâm kỹ thuật tổng hợp. Số lượng trường học tại thành phố là khá nhiều. Vấn đề giáo dục của thành phố ngày càng được chú trọng, trình độ văn hóa của người dân ngày càng được nâng cao, vì vậy nhận thức về các vấn đề môi trường của người dân cũng ngày càng tốt hơn. Đặc biệt có thể kết hợp giảng dạy, tuyên truyền kiến thức về bảo vệ môi trường cho các em học sinh như: ý thức bảo vệ nguồn nước, sử dụng tiết kiệm, tránh lãng phí,... Đây là những hạt nhân để tuyên truyền và lan rộng kiến thức về bảo vệ môi trường.
Về giao thông, 100% đường giao thông của thành phố đã trải nhựa, kể cả các khu vực 3 xã ngoại thành, tạo sự thuận tiện cho giao thương và phát triển du lịch của tỉnh.
Về cấp thoát nước: Cấp nước chủ yếu sử dụng nguồn nước mặt với 2 trạm cấp nước: Trạm bơm sông Hiến, công suất 3.500m3/ngày đêm; trạm bơm sông Bằng, công suất 3.500m3/ngày đêm. Hiện nay hệ thống đã cung cấp toàn toàn bộ khu vực nội thị và một số các xã ngoại thị, mật độ sử dụng nước sạch chiếm 70% toàn bộ thị xã với 8.750 hộ dân và 250 điểm cấp công cộng. Hệ thống thoát nước chủ yếu được xây dựng tại khu vực, sử dụng thoát chung cả nước thải và nước mưa; nước thải không được xử lý gây ô nhiễm môi trường nước các dòng
4.2. Áp lực tác động lên chất lượng nước sông Bằng Giang tại khu vực nghiên cứu nghiên cứu
Qua việc tổng hợp và đánh giá thông tin thu thập được từ việc khảo sát thực địa cho thấy có bốn nguồn thải tác động lên đoạn sông Bằng Giang chảy qua thành phố Cao Bằng, dó là: nguồn thải sinh hoạt, nguồn thải y tế, nguồn thải công nghiệp và nguồn thải nông nghiệp. Trong đó nguồn thải sinh hoạt và nguồn thải nông nghiệp là hai nguồn thải chính gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng nước sông.
Nguồn thải sinh hoạt: nước thải sinh hoạt từ các hộ gia đình cùng với nước thải từ các khu chợ ở các phường được xả trực tiếp hoặc thông qua các cống thải tập trung được xả thẳng vào dòng sông.
Nguồn thải nông nghiệp: chủ yếu là nước chảy tràn từ các đồng ruộng mang theo một lượng phân bón tồn dư trong đất và các loại hóa chất bảo vệ thực vật, thuốc trừ sâu.... Ngoài ra, còn có một lượng nước thải chăn nuôi từ quá trình tắm cho vật nuôi, rửa chuồng trại,... của các hộ dân ở ven sông được thải trực tiếp ra sông.
4.2.1. Áp lực từ hoạt động sinh hoạt
49
NƯỚC THẢI TỪ CÁC NGÔI NHÀ
Nước thải phân Nước tiểu Nước tắm giặt Nước thải nhà bếp Loại khác
Protein Cacbonhydrat Chất béo
NƯỚC THẢI
Nước (99,9%) Các chất rắn (0,1%)
Chất hữu cơ (50-70%) Chất vô cơ ( 30-50%)
Hình 2.25 Nguồn gây ô nhiễm từ nước thải sinh hoạt [4]
Nguồn thải sinh hoạt gây ảnh hưởng chủ yếu đến chất lượng nước mặt trên đoạn sông chảy qua thành phố là nước thải sinh hoạt (chủ yếu là nước thải từ nhà tắm, các khu vệ sinh, nhà bếp…). Chất lượng sống của dân cư càng nâng cao kéo theo nhu cầu sử dụng nước ngày càng lớn và lượng nước thải ra môi trường càng nhiều.
Sử dụng định mức lượng nước cấp trung bình cho mỗi người tại khu vực đô thị là 120 lít/người/ngày, lượng nước thải sinh hoạt phát sinh bằng 80% lượng nước cấp của WHO và số liệu dân số của 11 phường xã ven hai bờ sông Bằng Giang năm 2013, có thể ước tính được lượng nước thải phát sinh theo công thức sau:
Q = p × T (lít/ngày) Trong đó:
T: định mức lượng nước thải phát sinh trung bình trên một đầu người (lít/người/ngày)
p: số dân (người)
Qua tính toán ta có lượng nước thải sinh hoạt phát sinh là 9160,8 m3/ngày. Tải lượng ô nhiễm từ nguồn sinh hoạt được ước tính thông qua số dân và định mức tải lượng ô nhiễm trung bình cho một người/ngày của WHO nghiên cứu đối với các nước đang phát triển qua công thức:
Trong đó:
DMTj : định mức tải lượng ô nhiễm thông số j (kg/người/ngày) p: số dân (người)
Bảng 4.3 Tải lượng ô nhiễm trung bình trên đầu người theo WHO [13]
TT Thông số Định mức tải lượng ô nhiễm (g/người/ngày) Định mức tải lượng ô nhiễm trung bình (g/người/ngày) 1 BOD 45 - 54 50 2 COD 85 - 102 94 3 TSS 70 - 145 107 4 Tổng N 6 - 12 9 5 Tổng P 0,8 - 4,0 2,4
Từ công thức và các nguồn số liệu trên, ta có thể tính được tải lượng thải sinh hoạt năm 2013 của khu dân cư dọc sông Bằng Giang là:
Bảng 4.4 Ước tính tải lượng một số chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt của các khu dân cư ven sông Bằng Giang
STT Thông số Đơn vị Tải lượng các chất ô nhiễm
1 BOD5 kg/ngày 4771,25
2 COD kg/ngày 8969,95
3 TSS kg/ngày 10210,48
4 Tổng N kg/ngày 858,83
5 Tổng P kg/ngày 229,02