Sản xuất nông nghiệp vẫn là một ngành quan trọng đƣợc quan tâm phát triển tại các tỉnh LVS Nhuệ - Đáy. Để tăng năng suất cây trồng, lƣợng phân bón hóa học và HCBVTV đƣợc sử dụng ngày càng nhiều. Lƣợng nƣớc thải phát sinh từ các hoạt động sản xuất nông nghiệp tƣơng đối lớn. Theo số liệu thống kê, hiện nay trung bình mỗi ngày LVS Nhuệ - Đáy tiếp nhận khoảng 2.554 nghìn m3
nƣớc thải từ trồng trọt và chăn nuôi chiếm 62 % tổng lƣợng thải [3].
Nƣớc thải trồng trọt phát sinh chủ yếu từ lƣợng nƣớc tƣới hồi quy. Lƣợng nƣớc hồi quy này rất lớn và kéo theo một lƣợng lớn các chất ô nhiễm từ bón phân,
Tỉnh/ thành phố
Tải lƣợng thải ô nhiễm (tấn/năm)
BOD5 COD TSS N tổng P tổng Hà Nội 6.890.933,25 9.770.726,25 13.713.300,00 901.649,48 100.564,20 Ninh Bình 366.322,50 519.412,50 729.000,00 47.931,75 5.346,00 Nam Định 489.033,00 693.405,00 973.200,00 63.987,90 7.136,80 Hòa Bình 194.769,00 276.165,00 387.600,00 25.484,70 2.842,40 Hà Nam 242.654,74 344.062,69 482.895,00 31.750,35 3.541,23 Toàn LVS 8.183.712,49 11.603.771,44 16.285.995,00 1.070.804,17 119.430,63
sử dụng thuốc bảo vệ thực vật… Trong đó Hà Nội chiếm tỷ lệ lớn nhất 31,6% tổng lƣu lƣợng nƣớc thải; Nam Định kế tiếp với 28,2%. Hà Nam và Ninh Bình tỷ lệ tƣơng ứng là 17,8% và 15,5% trên tổng lƣu lƣợng thải, Hòa Bình chiếm 6,9% [3]. Hàm lƣợng chất rắn lơ lửng lớn nhất khoảng 1,4 triệu tấn/năm; hàm lƣợng P tổng đứng thứ 2 với khoảng 70,8 nghìn tấn/năm; N tổng là 17,6 nghìn tấn/năm; COD là 14,4 nghìn tấn/năm và BOD5 tƣơng ứng 11,1 nghìn tấn/năm [3].
Nƣớc thải chăn nuôi của toàn LVS Nhuệ - Đáy ƣớc tính khoảng 518.352 nghìn tấn m3/năm. Trong đó, lƣợng nƣớc thải do chăn nuôi từ thành phố Hà Nội khoảng 694 nghìn m3/ngày (chiếm tới 48% tổng lƣợng nƣớc thải), Hà Nam 19% (273 nghìn m3/ngày ), tỉnh Nam Định 17% (237 nghìn m3/ngày), tỉnh Ninh Bình 15% ( 207 nghìn m3/ngày) và Hòa Bình chiếm tỷ lệ ít nhất chƣa tới 1% (khoảng 10.374 m3/ngày) [3]. Tải lƣợng ô nhiễm tổng chất rắn lơ lửng là lớn nhất hơn 800 nghìn tấn/năm ; BOD5 của toàn lƣu vực khoảng 300 nghìn tấn/năm; lƣợng Nitơ tổng và Phospho tổng tƣơng ứng là 118 và 66 nghìn tấn/năm.
Ngoài lƣợng nƣớc thải khá lớn đổ vào LVS từ các hoạt động trên, LVS Nhuệ - Đáy còn tiếp nhận một lƣợng không nhỏ chất thải rắn.
Tổng lƣợng chất thải rắn sinh hoạt phát sinh tại các tỉnh thuộc lƣu vực là 2618,5 tấn/ngày; trong đó lƣợng chất thải rắn đô thị là 743 tấn/ngày nhƣng mới thu gom, vận chuyển và đƣa đi xử lý 74,7% và khu vực các thị trấn huyện, vùng nông thôn lƣợng chất thải rắn sinh họat phát sinh 1875,5 tấn/ ngày nhƣng hầu nhƣ chƣa đƣợc thu gom và xử lý đúng quy cách [31].
Bên cạnh đó, lƣợng chất thải rắn công nghiệp nguy hại phát sinh trên toàn bộ LVS Nhuệ - Đáy là 157.080 tấn/ năm (430,3 tấn/ngày), trong đó riêng khu vực TP. Hà Nội lƣợng chất thải rắn công nghiệp nguy hại phát sinh là 114.070 tấn/năm (312 tấn/ngày) chiếm tỷ lệ là 72,5%. Dự báo đến năm 2020, lƣợng chất thải rắn nguy hại phát sinh trên toàn bộ lƣu vực là 151.296 tấn/năm (690 tấn/ngày), trong đó riêng khu vực Hà Nội lƣợng chất thải rắn công nghiệp nguy hại phát sinh là 182.512 tấn/năm (500tấn/ngày) chiếm tỷ lệ là 73%. Đến năm 2030, lƣợng chất thải rắn công nghiệp nguy hại phát sinh trên toàn bộ lƣu vực là 323.990 tấn/năm (900 tấn/ngày)
trong đó riêng khu vực Hà Nội lƣợng chất thải rắn công nghiệp nguy hại phát sinh là 329.700tấn/năm (656tấn/ngày) chiếm tỷ lệ là 72,8% [31].
Hiện nay, lƣợng chất thải rắn y tế nguy hại phát sinh trên toàn bộ lƣu vực sông Nhuệ - Đáy là 973 tấn/ngày. Dự báo đến năm 2020 con số này sẽ là 15,5 tấn/ ngày và đến năm 2030 là 20,4 tấn/ngày [31].
1.2.3. Hiện trạng chất lượng nước LVS Nhuệ - Đáy
1.2.3.1. Chất lượng nước sông Nhuệ
Sông Nhuệ bắt nguồn từ cống Liên Mạc tiếp nhận nƣớc từ sông Hồng chảy đến Phủ Lý nhập lƣu vào sông Đáy. Đoạn sông đi qua thành phố Hà Nội đã bị ô nhiễm nghiêm trọng do tiếp nhận nƣớc thải từ hoạt động công nghiệp, làng nghề, y tế, sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt hai bên bờ sông và từ sông Tô Lịch, sông Lừ, sông Sét [2]. Theo kết quả phân tích chất lƣợng nƣớc sông Nhuệ - Đáy trong các năm 2008 ÷ 2011 của Tổng cục Môi trƣờng thì chất lƣợng nƣớc sông Nhuệ ô nhiễm nặng, đỉnh điểm là năm 2008, 2009, vƣợt QCVN 08/2008 BTNMT (B1) – Quy chuẩn kỹ thuật về chất lƣơng nƣớc mặt dành cho tƣới tiêu nông nghiệp rất nhiều lần.
Mặc dù tại khu vực đầu nguồn (sau khi nhận nƣớc sông Hồng) nƣớc sông hầu nhƣ không bị ô nhiễm nhƣng từ đoạn sông chảy qua khu vực TP Hà Đông (Phúc La) cho tới trƣớc khi nhận nƣớc sông Tô Lịch, nƣớc đã bắt đầu ô nhiễm, các giá trị BOD vƣợt khoảng 1,4 lần, COD vƣợt khoảng 1,2 lần, NH4+ vƣợt 1,02 ÷ 10 lần QCVN 08 - 2008 [13]. Nƣớc có màu đen, có váng, cặn lắng và có mùi tanh.
Sau khi tiếp nhận nƣớc thải của sông Tô Lịch, nƣớc sông Nhuệ bị ô nhiễm nghiêm trọng, nhất là giai đoạn 2008, 2009. Đặc biệt là vào mùa khô, không có nguồn nƣớc sông Hồng đổ vào pha loãng cho sông Nhuệ. Vào mùa mƣa, tuy nƣớc sông Nhuệ có nguồn bổ sung nhƣng các thông số đặc trƣng cho ô nhiễm nhƣ BOD, COD vƣợt tiêu chuẩn từ 1 ÷ 2 lần; TSS vƣợt 1,05 ÷ 15 lần, Coliform vƣợt đến 20 lần và các chất dinh dƣỡng nhƣ Nitơ, Phốt pho vẫn vƣợt QCVN 08 - 2008 rất nhiều lần, thậm chí cơ nơi đến 50 lần [13].
Dọc theo đoạn sông từ sau khi nhận nƣớc sông Tô Lịch cho tới cuối nguồn (hợp lƣu với sông Đáy) mức độ ô nhiễm của nƣớc sông Nhuệ tuy có giảm dần do quá trình tự làm sạch của dòng sông nhƣng vẫn vƣợt QCVN 08 - 2008.
1.2.3.2. Chất lượng nước sông Đáy
Sông Đáy có chế độ dòng chảy phức tạp do ở thƣợng lƣu đã bị chia cắt khỏi sông Hồng, lại chịu ảnh hƣởng của các sông nội địa và đoạn hạ lƣu chịu ảnh hƣởng của thuỷ triều nên chất lƣợng nƣớc sông Đáy thay đổi thất thƣờng, phụ thuộc rất nhiều vào chất lƣợng nƣớc thải từ sản xuất và sinh hoạt đổ xuống các kênh, mƣơng, sông nội đồng rồi sau đó dồn vào từ hai bên bờ sông Đáy trên suốt chiều dài của sông [2].
Từ TP Hà Đông đến TP Phủ Lý (Hà Nam), nƣớc sông Đáy chủ yếu bị ô nhiễm hữu cơ ở từng đoạn sông với các mức độ khác nhau, các thông số đặc trƣng cho ô nhiễm hữu cơ đều vƣợt QCVN 08 - 2008.
Tại cầu Hồng Phú (Phủ Lý, Hà Nam – hợp lƣu của sông Nhuệ, Đáy và sông Châu Giang) nƣớc sông bị ô nhiễm hữu cơ tƣơng đối cao, đặc biệt là vào mùa khô (từ tháng 11 năm trƣớc đến tháng 3 năm sau), có thời điểm quan trắc thông số NH4+
vƣợt QCVN 08 - 2008 đến 10 lần [13].
Từ TP Phủ Lý đến điểm hợp lƣu của sông Hoàng Long đổ vào sông Đáy (cầu Gián Khẩu – Gia Viễn – Ninh Bình): ngoài ảnh hƣởng của nƣớc sông Nhuệ, đoạn sông này còn chịu ảnh hƣởng bởi nƣớc thải sinh hoạt và sản xuất công nghiệp của TP Phủ Lý dồn xuống nên nƣớc sông bị ô nhiễm khá nghiêm trọng. Trong đoạn này, mặc dù nhận đƣợc thêm nƣớc sông Hoàng Long, chất lƣợng nƣớc sông Đáy cũng không đƣợc cải thiện do nƣớc của sông Hoàng Long cũng đã bị ô nhiễm sau khi chảy qua địa phận Hòa Bình và Ninh Bình [2].
Đoạn từ Gia Viễn đến Kim Sơn (Ninh Bình) nƣớc sông bị ô nhiễm hữu cơ: một số thông số không đạt QCVN 08 - 2008.
Hạ lƣu sông Đáy (từ Kim Sơn – Ninh Bình ra cửa Đáy) mặc dù nguồn thải ở thƣợng nguồn dồn về đã đƣợc pha loãng cộng với quá trình tự làm sạch của sông nhƣng do ảnh hƣởng của nguồn thải từ hai bên sông nên chất lƣợng nƣớc ở hạ lƣu
sông Đáy đƣợc cải thiện không nhiều nhiều so với các đoạn trên. Các chất dinh dƣỡng nhƣ Nitơ, phốt pho vƣợt 1 ÷ 2 lần so với QCVN 08 - 2008 [13].
Nhƣ vậy, chất lƣợng nƣớc sông Đáy diễn biến rất phức tạp. Nếu xét cả về không gian và thời gian thì mức độ ô nhiễm của sông Đáy thấp hơn sông Nhuệ và có sự khác nhau ở từng đoạn sông.
1.2.3.3. Chất lượng nước một số sông trong nội thành Hà Nội.
Tại những con sông trong nội thành Hà Nội, nƣớc mặt đã bị ô nhiễm nghiêm trọng. Các thông số đo đƣợc đều vƣợt QCVN 08 - 2008 nhiều lần. Vào mùa khô, mức độ ô nhiễm càng trầm trọng hơn, hàm lƣợng DO rất thấp, ô nhiễm hữu cơ đặc trƣng với các thông số BOD, COD vƣợt 1 ÷ 4 lần, đáng chú ý là có những điểm hàm lƣợng NH4+ vƣợt đến 130 lần so với QCVN 08 - 2008 [13].
Phần lớn nƣớc mƣa cùng với nƣớc thải sinh hoạt và sản xuất của Hà Nội đều đƣợc đƣa vào các sông trong thành phố. Sau đó, lƣợng nƣớc thải này đổ tập trung vào sông Tô Lịch rồi chảy vào sông Nhuệ qua đập Thanh Liệt. Gần đây, hệ thống hồ điều hòa Yên Sở làm nhiệm vụ tiếp nhận phần lớn nƣớc thải của Hà Nội và bơm ra sông Hồng (chủ yếu hoạt động vào mùa khô), hạn chế bớt một phần nƣớc sông Tô Lịch đƣa sang sông Nhuệ trong thời điểm mùa khô. Tuy nhiên vào mùa mƣa, nƣớc từ sông Tô Lịch vẫn đƣợc đƣa ra sông Nhuệ với tải lƣợng rất lớn các chất ô nhiễm [2].
1.2.3.4. Chất lượng nước một số sông khác trong lưu vực
Sông Bôi chƣa bị ô nhiễm hữu cơ. Tuy nhiên, hàm lƣợng các chất dinh dƣỡng nhƣ Nitơ ở một số thời điểm quan trắc không đạt tiêu chuẩn cho phép.
Sông Châu Giang cũng đã bị ô nhiễm và xu hƣớng ô nhiễm ngày càng tăng. Sông này hợp lƣu với sông Đáy và sông Nhuệ tại Phủ Lý. Tuy nhiên, do cửa sông nhận nƣớc từ sông Hồng đã bị bồi lấp nên chất lƣợng nƣớc sông Châu Giang chịu ảnh hƣởng của nƣớc tiêu nội đồng và nƣớc từ sông Nhuệ, sông Đáy đƣa sang.
Sông Hoàng Long chƣa bị ô nhiễm, chất lƣợng nƣớc sông khá tốt. Các thông số quan trắc đều đạt tiêu chuẩn cho phép ngoại trừ Coliform.
Sông Đào (nguồn cung cấp nƣớc chính cho sông Đáy phần hạ lƣu) tại một số điểm cũng đã bị ô nhiễm hữu cơ nhẹ.
Nhƣ vậy, hàng ngày LVS Nhuệ - Đáy tiếp nhận một lƣợng lớn chất thải từ nhiều nguồn khác nhau. Đây là nguyên nhân chủ yếu làm suy giảm chất lƣợng nƣớc khu vực này. Việc so sánh kết quả quan trắc chất lƣợng nƣớc với giới hạn cho phép đã đƣợc quy định chỉ đánh giá đƣợc chất lƣợng nƣớc của LVS Nhuệ - Đáy đang bị ô nhiễm bởi các thông số cụ thể nào mà gặp nhiều hạn chế trong việc trong việc biểu diễn chất lƣợng nƣớc tổng quát, khó phân vùng và phân loại chất lƣợng nƣớc sông, do đó khó khăn trong việc so sánh chất lƣợng nƣớc theo thời gian và không gian. Bên cạnh đó còn gây khó khăn trong việc phân loại chất lƣợng nƣớc cho một mục đích cụ thể cũng nhƣ công tác theo dõi diễn biến chất lƣợng nƣớc, đánh giá hiệu quả đầu tƣ để bảo vệ nguồn nƣớc và kiểm soát ô nhiễm nƣớc. Do vậy, cần thiết phải tiếp cận phƣơng pháp chỉ số chất lƣợng nƣớc để hạn chế đƣợc những nhƣợc điểm của phƣơng pháp truyền thống mang lại hiệu quả trong công tác quản lý chất lƣợng môi trƣờng nƣớc LVS Nhuệ - Đáy đảm bảo phát triển bền vững.
CHƢƠNG 2. MỤC TIÊU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Mục tiêu nghiên cứu
2.1.1. Mục tiêu chung
Nghiên cứu đƣợc thực hiện nhằm đánh giá tính hiệu quả của tiếp cận chỉ số chất lƣợng nƣớc trong đánh giá chất lƣợng thủy vực thông qua nghiên cứu điển hình phân loại chất lƣợng nƣớc LVS Nhuệ - Đáy bằng chỉ số chất lƣợng nƣớc. Từ kết quả nghiên cứu sẽ đề xuất biện pháp quản lý bảo vệ lƣu vực sông.
2.1.2. Nội dung nghiên cứu
- Hồi cứu và tổng hợp các số liệu quan trắc chất lƣợng nƣớc LVS Nhuệ - Đáy. - Tính toán WQI tại các điểm quan trắc theo một số phƣơng pháp phổ biến. - Đánh giá diễn biến chất lƣợng nƣớc LVS Nhuệ - Đáy dựa trên số liệu tính toán WQI.
- So sánh và đánh giá mức độ phù hợp và tính ứng dụng của các phƣơng pháp tính toán WQI.
- Đề xuất các biện pháp quản lý bảo vệ.
2.2. Phạm vi nghiên cứu
2.2.1. Ví trí nghiên cứu trên LVS Nhuệ - Đáy
Các điểm quan trắc trên LVS Nhuệ - Đáy đƣợc lựa chọn theo chƣơng trình quan trắc thƣờng xuyên của Tổng cục Môi trƣờng. Các điểm quan trắc đƣợc mô tả cụ thể trong bảng 2.4.
Bảng 2.4: Mô tả các điểm quan trắc chất lượng nước LVS Nhuệ - Đáy [11]
TT Vị trí quan trắc Trên sông Tọa độ Mục tiêu Vĩ độ Kinh độ
1 Cống Liên Mạc Nhuệ 21°05′25" 105°46′30" Đánh giá chất lƣợng nƣớc thƣợng nguồn sông Nhuệ.
2 Phúc La Nhuệ 20°57′36" 105°47′60"
Đánh giá chất lƣợng nƣớc sông Nhuệ qua thành phố Hà Đông. 3 Cự Đà Nhuệ 20°56′13" 105°48′29" Đánh giá chất lƣợng nƣớc
TT Vị trí quan trắc
Trên sông
Tọa độ Mục tiêu
4 Cầu Chiếc Nhuệ 20°52′06" 105°50′02" sông Nhuệ sau khi tiếp nhận nƣớc thải sinh hoạt của thành phố Hà Nội. 5 Đồng Quan Nhuệ 20°47′35" 105°50′31"
6 Cống Thần Nhuệ 20°41′31" 105°53′42"
7 Cống Nhật Tựu Nhuệ 20°38′02" 105°54′03" Đánh giá chất lƣợng nƣớc sông Nhuệ.
8 Đò Kiều Nhuệ 20°35′02" 105°55′52"
9 Cầu Hồng Phú Nhuệ 20°32′24" 105°54′54"
Đánh giá chất lƣợng nƣớc sau khi sông Nhuệ hợp lƣu với sông Đáy
10 Cầu Mai Lĩnh Đáy 20°56′07" 105°43′52"
Đánh giá chất lƣợng nƣớc sông Đáy qua thành phố Hà Đông. 11 Ba Thá Đáy 20°48′21" 105°42′43" Điểm nhập lƣu giữa
sông Tích và sông Đáy.
12 Cầu Quế Đáy 20°34′24" 105°52′37"
Đánh giá chất lƣợng nƣớc sau khi sông Nhuệ hợp lƣu với sông Đáy.
13 Trung Hiếu Hạ Đáy 20°23′11" 105°54′54"
Đánh giá chất lƣợng nƣớc sông Đáy qua địa phận tỉnh Hà Nam. 14 Gián Khẩu Đáy 20°19′26" 105°56′28" Đánh giá chất lƣợng
nƣớc sông và ảnh hƣởng của hoạt động vận tải, khai thác cát trên sông và hoạt động đóng tàu hai bên bờ sông.
15 Khánh Phú Đáy 20°14′51" 106°01′52"
16 Độc Bộ Đáy 20°15′07" 106°06′04" Đánh giá chất lƣợng nƣớc sông Đáy trƣớc khi hợp lƣu với sông Đào 17 Đò Mƣời Đáy 20°08′25" 106°10′12"
18 Thƣợng Kiệm Đáy 20°02′04" 106°06′58" Đánh giá chất lƣợng nƣớc sông và ảnh hƣởng
TT Vị trí quan trắc
Trên sông
Tọa độ Mục tiêu
của hoạt động vận tải, khai thác cát trên sông và hoạt động đóng tàu hai bên bờ sông.
19 Cửa Đáy Đáy 19°57′00" 106°05′06"
Đánh giá chất lƣợng nƣớc sông Đáy trƣớc khi đổ ra biển.
20 Yên Trị Đáy 20°15′01" 106°03′01"
Đánh giá chất lƣợng nƣớc sông Đáy sau khi hợp lƣu với sông Đào. 21 Bến Đế Bôi 20°21′11" 105°48′14" Đánh giá chất lƣợng
nƣớc sông và ảnh hƣởng của hoạt động vận tải, khai thác cát trên sông và hoạt động đóng tàu hai bên bờ sông.
22 Nho Quan Hoàng
Long 20°19′26" 105°45′36"
23 Cầu Phủ Lý Châu
Giang 20°32′08" 105°55′02" Đánh giá chất lƣợng nƣớc sông Châu Giang vào sông Đáy.
24 Đầm Tái Châu
Giang 20°30′00" 105°58′01"
25 Lộc Hạ Đào 20°25′07" 105°11′04"
Đánh giá chất lƣợng nƣớc sông Đào qua thành phố Nam Định. 26 Nghĩa Đô Tô Lịch 21°02′19" 105°48′36"
Đánh giá chất lƣợng nƣớc sông nội thành Hà Nội. 27 Cầu Mới Tô Lịch 21°00′00" 105°49′03"
28 Phƣơng Liệt Lừ 20°58′03" 105°49′44" 29 Tựu Liệt Lừ 20°57′06" 105°50′13" 30 Cầu Sét Sét 20°59′02" 105°51′01"
2.2.2. Thời gian
Trong luận văn, tác giả sử dụng số liệu quan trắc chất lƣợng nƣớc tại 30 điểm trên LVS Nhuệ - Đáy của Tổng cục Môi trƣờng từ năm 2008 đến năm 2011 với tần suất quan trắc 6 lần/năm (tháng 1,3,5,7,9,11), riêng năm 2011 là 5 lần/năm (tháng 3,5,7,9,11). Bộ thông số đƣợc sử dụng để tính toán bao gồm 10 thông số: pH, DO, nhiệt độ, BOD5, COD, N-NH4, P-PO4 , TSS, độ đục, Tổng Coliform.
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.3.1. Phương pháp WQI của Bộ Tài nguyên và Môi trường
Phƣơng pháp tính toán WQI của Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng đƣợc mô tả trong Quyết định số 879 /QĐ-TCMT ban hành ngày 1 tháng 7 năm 2011, sử dụng