Thành phố Hà Nội nằm ở vùng địa hình thấp của đồng bằng sông Hồng nên mật độ ao hồ và kênh mƣơng thoát nƣớc trong thành phố tƣơng đối cao. Hiện nay, theo thống kê chƣa đầy đủ Hà Nội có 120 hồ lớn nhỏ, bao gồm cả các hồ ở khu vực
ngoại thành, với tổng diện tích mặt nƣớc khoảng 2.180ha. Có 24 hồ lớn trong nội thành với diện tích khoảng 765 ha. Phần lớn các hồ Hà Nội có nguồn gốc từ các vùng trũng hoặc từ các nhánh sông, trên nền đất trẻ. Sự hình thành các hồ đều gắn liền với sự phát triển của các khu dân cƣ và đô thị; trong đó các dòng chảy qua kênh, hồ tạo nên khung sinh thái, là nguồn nƣớc phục vụ cho sinh hoạt, sản xuất và các hoạt động khác của ngƣời dân. Các hồ thƣờng đảm nhận các vai trò: tiếp nhận, điều hòa nƣớc mƣa, xử lý nƣớc thải thông qua quá trình tự làm sạch, nuôi trồng thủy sản và là nơi vui chơi giải trí của nhân dân. [7]
Trong những năm gần đây, tốc độ đô thị hóa tăng lên rõ rệt, xây dựng hệ thống thoát nƣớc không theo kịp tốc độ đô thị hóa. Độ sâu của hồ giảm rõ rệt do nƣớc mƣa cuốn trôi bề mặt, việc xả nƣớc thải và san lấp, lấn chiếm không kiểm soát của ngƣời dân sống xung quanh hồ. Điều này cũng dẫn đến là diện tích hồ bị thu hẹp rất nhiều so với ban đầu. Do sự giàu dinh dƣỡng, năng suất sinh học trong hồ rất cao (20-30g O2/m2-ngày/đêm) gây ra hiện tƣợng “nở hoa” của nƣớc, xác chết của tảo và sinh vật phù du khi lắng xuống cùng với căn trong nƣớc thải tạo nên lớp trầm tích đọng ở đáy hồ. Về mùa khô, nƣớc trong hồ không đảm bảo tạo cảnh quan và nuôi trồng thủy sản trong khi khả năng tự làm sạch (phục hồi lại trạng thái ban đầu) của hồ có hạn. Đa số hồ nội thành ở trạng thái nhiễm bẩn – mezosaprobe.
Tuy vai trò chính là điều tiết nƣớc mƣa, nhƣng hiện nay khả năng điều tiết của các hồ rất thấp do các nguyên nhân nhƣ lƣợng nƣớc thải xả vào hồ khá cao,..Sự phát triển đô thị, các khu dân cƣ dẫn đến hiện tƣợng các hồ bị lấn chiếm, thu hẹp diện tích, giảm khả năng điều hòa thoát nƣớc, phần lớn các hồ ngoại thành đều chƣa đƣợc kè. Bên cạnh đó việc khai thác hồ theo các mục đích khác nhau của nhiều đơn vị, địa phƣơng đã gây nên nhiều bất cập, dẫn đến tình tạng ô nhiễm nƣớc trầm trọng, diện tích và mực nƣớc hồ không kiểm soát đƣợc.
Với các hồ ngoại thành, do dân cƣ tập trung không quá đông cũng nhƣ không quá gần các hồ, các hồ không chịu quá nhiều tác động do ảnh hƣởng của môi trƣờng đô thị nên về cảm quan nƣớc hồ vẫn tƣơng đối trong sạch. Bên cạnh những chức
năng nhƣ các hồ trong nội thành, hồ chứa ngoại thành còn có nhiệm vụ quan trọng khác là nơi nuôi trồng thủy – hải sản cũng nhƣ cung cấp nƣớc tƣới cho hàng chục nghìn héc ta đất canh tác nông nghiệp. Ngoài ra, các hồ ngoại thành cũng là những địa điểm du lịch sinh thái hấp dẫn nhƣ khu du lịch sinh thái hồ Quan Sơn, Mỹ Đức, hồ câu cá giải trí Vực Ninh…
1.4.2. Hiện trạng quản lý và một số nghiên cứu đã được thực hiện về môi trường hồ Hà Nội
Một số các ngiên cứu và báo cáo cũng đã đƣợc thực hiện nhằm đƣa ra những đánh giá và cảnh báo đối với môi trƣờng hồ Hà Nội trong các năm gần đây.
- Báo cáo “Hiện trạng môi trƣờng quốc gia năm 2005” cho biết khu vực nội thành các thành phố lớn trong đó có Hà Nội cho thấy hệ thống các ao, hồ, kênh, rạch là nơi tiếp nhận và vận chuyển chất thải của khu công nghiệp và khu dân cƣ, mức độ ô nhiễm cao hơn mức tiêu chuẩn cho phép từ 5-10 lần, các hồ trong nội thành Hà Nội phần lớn ở trạng thái phú dƣỡng, nhiều hồ bị phú dƣỡng hóa đột biến và tái nhiễm chất hữu cơ. Hồ Bảy Mẫu có hàm lƣợng hữu cơ cao hơn tiêu chuẩn cho phép B, nƣớc ở hồ Tây đƣợc coi là sạch hơn cả (tuy chƣa ô nhiễm kim loại nặng và thuốc bảo vệ thực vật nhƣng bị ô nhiễm bởi chất hữu cơ ở dạng nhẹ với hàm lƣợng N, P khá cao và có nguy cơ ô nhiễm). Các hồ phú dƣỡng nông dần theo thời gian nhất là các vùng đầu hồ nơi đón nhận trực tiếp nƣớc thải, hiện tƣợng lai hóa đã làm cạn dần hồ ở các hồ nhƣ hồ Hoàn Kiếm, hồ Tây, hồ Thiền Quang, hồ Bảy Mẫu, hồ Thành Công... Hiện nay mực nƣớc các hồ về mùa khô đang giảm dần độ sâu trung bình tù 0,5 - 1,3m.
- Công trình chào mừng đại lễ 1000 năm Thăng Long: Sách hồ Hà Nội đƣợc thực hiện bởi trung tâm nghiên cứu môi trƣờng và cộng đồng (CECR) với sự tài trợ của đại sứ quán cộng hòa Séc ở Việt Nam và quỹ bảo vệ môi trƣờng Việt Nam. Nghiên cứu đƣợc tiến hành trên 80 hồ thuộc 6 quận nội thành Hà Nội trong khoảng thời gian từ 2/2010 đến tháng 10/2010. Nghiên cứu là bản báo cáo hiện trạng chất lƣợng nƣớc, hành lang bờ và thông tin nền của các hồ nội thành Hà Nội. Theo báo
cáo thì phần lớn các hồ có giá trị pH và nhiệt độ trong giới hạn cho phép, tuy nhiên giá trị các chỉ tiêu còn lại không đạt yêu cầu. Hầu hết các hồ bị ô nhiễm chất hữu cơ, có tới 71% hồ có giá trị BOD5 vƣợt quá tiêu chuẩn cho phép (>15mg/l), trong đó 14% hồ bị nhiễm hữu cơ nặng (>100mg/l), 25% hồ bị nhiễm nặng và 32% có dấu hiệu ô nhiễm. Hiện trạng hành lang bờ của các ao hồ chƣa kè cũng trong trạng thái báo động, hơn 80% hành lang bờ bị ô nhiễm , trong đó 62% rất bẩn, 20% bẩn và có nguy cơ bị lấn chiếm đề xây nhà, bãi đỗ xe và trở thành bãi tập kết phế liệu, rác thải sinh hoạt.
- Đề tài khoa học “Cảnh quan và hồ nƣớc Hà Nôi – chức năng và thực trạng quản lý” của GS.TS. Nguyễn Cao Huần và TS. Trần Anh Tuấn hay đề tài “Chất lƣợng nƣớc hồ Hà Nội và các biện pháp cải thiện” của PGS.TS. Trịnh Thị Thanh báo cáo trong hội thảo khoa học quốc tế kỉ niệm 1000 năm Thăng Long – Hà Nội cũng đã phản ánh khá nhiều các thông tin về chất lƣợng nƣớc cũng nhƣ nguyên nhân và hệ quả bởi việc ảnh hƣởng ô nhiễm gây suy thoái hồ.
Các công trình nghiên cứu đã đƣợc thực hiện có quy mô lớn và đem lại những thông tin thiết thực về hiện trạng tổng quan hồ Hà Nội. Tuy nhiên, việc áp dụng các chỉ số chất lƣợng để đánh giá chung vấn đề ô nhiễm do phú dƣỡng trên các hồ chƣa quan tâm nhiều nên số lƣợng các nghiên cứu về hiện trạng phú dƣỡng trên các hồ Hà Nội không nhiều. Đề tài “Xây dựng nhóm chỉ số chất lƣợng nhằm đánh giá và phân loại tình trạng phú dƣỡng trên các hồ Hà Nội” đã đƣợc thực hiện với mục tiêu thử nghiệm các chỉ số phú dƣỡng nhằm đánh giá về hiện trạng, đặc tính ô nhiễm trên các hồ nói chung và hiện trạng phú dƣỡng nói riêng.
CHƢƠNG II – PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Mục tiêu nghiên cứu
- Xác định chất lƣợng nƣớc tại các hồ đƣợc lựa chọn nghiên cứu để đánh giá và phân loại mức độ ô nhiễm và mức độ phú dƣỡng của các hồ trên địa bàn Hà Nội. - Lựa chọn nhóm chỉ số thích hợp để đánh giá và phân loại mức độ phú dƣỡng của các hồ
- Đánh giá nguyên nhân gây ra hiện tƣợng phú dƣỡng và các giải pháp cải thiện.
2.2. Đối tƣợng nghiên cứu
Đề tài lựa chọn 5 hồ tiêu biểu thuộc nội thành và 12 hồ ngoại thành thành phố Hà Nội đƣợc lựa chọn để thực hiện nghiên cứu là: Hồ Tây, Hồ Gƣơm, Hồ Bảy Mẫu, Hồ Thiền Quang, Hồ Trúc Bạch, Hồ Quan Sơn, Hồ Đồng Mô, Hồ Đồng Xƣơng, Hồ Đồng Quan, Vực Hòa Xá, Vực Ninh, Vực Phù Lƣu hạ, Hồ Hƣng Thịnh (Vƣờn Vải), Hồ Yên Thịnh, Đầm Vân Trì, Đầm Cao Viên, Hồ Vạn Điểm.
Các hồ đƣợc lựa chọn theo tiêu chí sau :
Bảng 2.1. Phân loại nhóm hồ theo đặc điểm đặc trưng
Nhóm hồ Đặc điểm Các hồ lựa chọn
Nhóm 1 Hồ rộng và sâu, thuộc thƣợng nguồn của sông, nguồn tiếp nhận thải không nhiều, thƣờng chỉ nhận nƣớc mƣa , có không gian mở và không có dân cƣ xung quanh
Quan Sơn, Đồng Quan, Đồng Mô, Đồng Xƣơng, Đầm Vân Trì
Nhóm 2 Hồ rộng trung bình và sâu (Vực sâu), đƣợc hình thành tự nhiên do biến đổi địa chất hoặc biến đổi dòng chảy của các con sông, ít trao đổi nƣớc và có dân cƣ xung quanh, có nuôi trồng thủy sản
Vực Ninh, Vực Phù Lƣu hạ, Vực Hòa Xá
Nhóm 3 Hồ rộng và nông, hình thành từ các vùng trũng có sự bồi lắng trong một thời gian dài, xung quanh có hộ dân sinh sống, thƣờng trồng sen, súng, có nuôi cá
Hồ Tây, Hồ Yên Thịnh, Đầm Cao Viên
Nhóm 4 Hồ hẹp và nông, có nuôi cá và tiếp nhận thải Vạn Điểm, Hồ Trúc Bạch Nhóm 5 Hồ hẹp và nông, sự lƣu thông bị hạn chế, bị
kè hoàn toàn và chủ yếu đóng vai trò điều hòa khí hậu, tạo cảnh quan
Hồ Gƣơm, Hồ Bảy Mẫu, Hồ Thiền Quang
Kí hiệu, đặc điểm và vị trí lấy mẫu (thể hiện qua dấu tròn đỏ được đánh dấu
trên bản đồ) của các hồ lựa chọn nghiên cứu đƣợc trình bày dƣới đây:
H1. Hồ Tây: Hồ nằm ở vị trí phía tây bắc trung tâm Hà Nội, là nơi vui chơi giải trí của ngƣời dân thủ đô. Hồ là một hồ nƣớc tự nhiên lớn nhất ở Hà Nội và đảm nhận nhiều vai trò chức năng nhƣ nuôi trồng thủy sản, điều hòa khí hậu, tạo cảnh quan…
H2. Hồ Gươm: Hồ nằm ở trung tâm thành phố, là một hồ nƣớc ngọt tự nhiên, có diện tích khoảng 12 ha. Hồ có chức năng tạo cảnh quan và điều hòa, đồng thời là một biểu tƣợng trong lòng ngƣời dân thủ đô.
H3. Hồ Bảy Mẫu: Hồ nằm trong công viên Thống Nhất của thành phố, rộng khoảng 28 ha, giữ hồ có đảo Thống Nhất và đảo Hòa Bình. Hồ có chức năng điều hòa và tạo cảnh quan cho ngƣời dân trong khu vực.
H4. Hồ Thiền Quang: thuộc quận Hai Bà Trƣng, nằm trƣớc cổng chính công viên Thống Nhất. Hồ là nơi điều hòa khí hậu, nơi vui chơi, thƣ giãn của ngƣời dân xung quanh. Hồ thuộc hệ thống ao hồ tự nhiên của Hà Nội nên cũng có chức năng điều tiết lƣợng nƣớc mƣa, nơi chứa nƣớc thải sinh hoạt.
H5. Hồ Trúc Bạch: Hồ nằm trên đƣờng Thanh niên, phƣờng Trúc Bạch, quận Ba Đình. Hồ có nuôi cá, tiếp nhận thải của ngƣời dân khu vực xung quanh đồng thời là nơi thoát nƣớc mƣa, nƣớc thải sinh hoạt cho khu dân cƣ, là nơi vui chơi giải trí, tạo cảnh quan cho Hà Nội
H6. Hồ Quan Sơn: Hồ nƣớc tự nhiên nhận nƣớc từ núi đá vôi chảy ra không tiếp nhận thải, nuôi cá thả phân gà, lợn làm thức ăn cho cá. Hồ có vai trò điều hòa lũ cho khu vực
H7. Hồ Đồng Mô: Hồ thuộc thƣợng lƣu sống Tích, là hồ hình thành trên núi và đƣợc mở rộng làm đập chứa nƣớc lớn của huyện Ba Vì. Hồ sạch rộng, tiếp nhận nƣớc từ núi, hầu nhƣ không tiếp nhận thải
H8. Hồ Đồng Xương: Hồ nƣớc tự nhiên, thả cá, tiếp nhận nƣớc thải sinh hoạt của một nhà trẻ.
H10. Vực Hòa xá: Vực nƣớc tự nhiên hứng nƣớc mƣa, chỉ bơm thoát nƣớc đi khi có lũ; thả cá, tiếp nhận NTSH của 2-3 nhà dân xung quanh (70% nhà dân có biogas) rộng 6-7 mẫu, thông với 1 vực khác.
H11. Vực Ninh: Hồ nuôi cá, có dịch vụ câu cá, tiếp nhận thải của một số hộ dân, nƣớc màu xanh đen.
H12. Vực Phù Lưu hạ: Hồ nuôi cá tự nhiên với năng suất 25t cá/năm, hồ chứa nƣớc mƣa và tiếp nhận nƣớc thải sinh hoạt, rộng gần 20 mẫu.
H13. Hồ Hưng Thịnh: Hộ Hƣng Thịnh thuộc xã Yên Thịnh, huyện Ba Vì. Hồ nƣớc nuôi cá với năng suất 2 vụ/ năm, không tiếp nhận thải.
H15. Đầm Vân Trì: Đầm nuôi cá, rộng, không tiếp nhận thải
H16. Đầm Cao Viên: Đầm Cao Viên thuộc xã Cao Viên, huyện Thanh Oai. Đầu hồ, giáp hồ Thanh Cao, phân làm nhiều lô để nuôi cá.
H17. Hồ Vạn Điểm: Hồ nuôi cá, nƣớc xám đen, không rong tảo, tiếp nhận nƣớc thải của một số hộ dân ven hồ, thông với Sông Điều.
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu.
2.3.1. Phương pháp thu thập thông tin, lấy mẫu, bảo quản và phân tích, đo đạc các thông số.
- Tần suất quan trắc:
Nghiên cứu thực hiện 3 đợt lấy mẫu cho 17 hồ đƣợc lựa chọn vào ban ngày trong mùa hè, mùa thu và mùa đông từ 5/2015 đến 1/2015 trong điều kiện thời tiết có nắng, gió nhẹ và không mƣa. Nghiên cứu hiện tƣợng phú dƣỡng và sự ảnh hƣởng
của cấu trúc hồ ngoài các số liệu phân tích hóa học về chất lƣợng nƣớc, còn cần có thông tin đặc điểm hình thái, hiện trƣờng của hồ và lƣu vực hồ dựa theo bảng sau:
Bảng 2.2. Thông tin khảo sát hiện trường
STT Đặc điểm Thông tin cần khảo sát
1 Độ sâu 0-1m 1-5m 5-10m Trên 10m
2 Diện tích Dƣới 1ha 1-10 ha 10-50ha >50ha
3 Mục đích sử dụng
4 Hình thái lƣu vực Là hồ điều hòa, hồ thƣợng nguồn, hồ tù?) (Có thông với sông, hồ khác hay hệ thống kênh rạch nào
không?,nƣớc mƣa, nƣớc trên núi??) 5 Địa hình, thổ nhƣỡng,
nền đáy.
Đồi núi hay bằng phẳng, cao hay thấp, đất/trầm tích loại gì?
6 Tác động của con ngƣời và các nguồn cấp dinh dƣỡng
(Nguồn thải, nguồn dinh dƣỡng đặc biệt vào hồ)
7 Nhận xét đặc biệt khác
- Cơ sở lựa chọn vị trí quan trắc và lấy mẫu:
Đi thực địa, khảo sát địa hình khu vực cần nghiên cứu trƣớc khi tiến hành lấy mẫu để xác định vị trí quan trắc cũng nhƣ các điều kiện địa hình, cảnh quan…. Sau khảo sát đã tìm hiểu đƣợc các thông tin về đặc điểm, điều kiện địa lý của các hồ đƣợc lựa chọn nghiên cứu sẽ tiến hành chọn vị trí quan trắc. Vị trí quan trắc đƣợc xác định tùy theo diện tích và hình dáng các hồ từ đó sẽ quyết định số điểm lấy mẫu (đƣợc chỉ ra trên bản đồ mục 2.2)
Quy trình lấy mẫu, bảo quản và xử lý mẫu đƣợc áp dụng theo hƣớng dẫn của
bộ tiêu chuẩn quốc gia: TCVN 6663-2011 Chất lƣợng nƣớc và lấy mẫu, cụ thể là 3 phần:
Phần 3: Hƣớng dẫn bảo quản và lƣu giữ mẫu.
Phần 4: Hƣớng dẫn lấy mẫu nƣớc hồ tự nhiên và hồ nhân tạo.
Quy trình lấy mẫu đƣợc tiến hành theo nhƣ hƣớng dẫn. Phƣơng pháp lấy mẫu đƣợc chọn là phƣơng pháp lấy mẫu đơn. Chai đựng mẫu thể tích 0,5l đƣợc tráng kĩ nhiều lần, ghi nhãn rõ ràng, đậy chặt nắp, cho vào túi nilon màu để đen tránh ánh sáng mặt trời. Mẫu nƣớc ngay khi đƣợc lấy lên, tiến hành đo các thông số ở hiện trƣờng: DO, nhiệt độ, pH. Do mẫu đƣợc mang về phòng thí nghiệm để phân tích ngay nên không cần bảo quản bằng axit. Ghi lại nhật kí hiện trƣờng gồm các thông tin về thời tiết, thời gian tiến hành lấy mẫu, các nhận xét, ghi chú đặc biệt có liên quan, ảnh hƣởng đến các bƣớc phân tích, xử lý số liệu phía sau.
Phương pháp đo đạc và phân tích các thông số là các phƣơng pháp theo tiêu
chuẩn Việt Nam (TCVN) và Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (SMEWW) của Mỹ [13]. Cụ thể nhƣ sau:
Bảng 2.3: Các thông số và phương pháp phân tích
STT Chỉ tiêu Phương pháp
1 Nhiệt độ, DO Đo tại hiện trƣờng bằng máy đo cầm tay
2 pH Máy đo pH 3 Độ đục TCVN 6184:2008 4 TSS TCVN 6625:2000 5 COD TCVN 6491:1999