3.2.2.1. Các yếu tốảnh hưởng đến môi trường nước tại thành phố Thái Nguyên
Khu vực miền núi phía Bắc có tài nguyên khoáng sản phong phú, do đó đã hình thành nhiều loại hình sản xuất công nghiệp, điển hình như khai thác, chế biến khoáng sản tại Thái Nguyên... Đây được xem là thế mạnh phát triển của khu vực. Bên cạnh đó, hoạt động nông nghiệp như chăn nuôi gia súc lớn, trồng cây công nghiệp diễn ra khá phổ biến. Sự phát triển của vùng kéo theo những tác động không nhỏ đến môi trường nước mặt. Hoạt động công nghiệp ở vùng này chủ yếu là phát triển các khu công nghiệp, cụm công nghiệp, và một số cơ sở sản xuất kinh doanh thuộc nhiều loại hình sản xuất khác nhau. Do nước thải không được xử lý trước khi thải ra môi trường nên trên các sông chính và sông nhánh tại một số khu vực đã và đang xuất hiện tình trạng ô nhiễm cục bộ. Với thế mạnh của mình, khu vực này có
nhiều khu công nghiệp, khu chế xuất, các cơ sở sản xuất kinh doanh tập trung chủ yếu vào các ngành công nghiệp nặng như sản xuất luyện cán thép, sản xuất giấy, sản xuất hóa chất, khai khoáng... Do đó, nước thải thường có hàm lượng TSS, kim loại nặng và dầu mỡ khá cao, chứa nhiều các chất hữu cơ (BOD5,COD).
Nước thải sinh hoạt chịu ảnh hưởng không nhỏ của quá trình đô thị hóa. Lượng nước thải sinh hoạt ngày càng tăng cao trong những năm gần đây. Số dân đô thị tăng nhanh, Thái Nguyên là nơi tập trung nhiều trường Đại học, cao đẳng, các trường dạy nghề, trung cấp,…. mức độ di dân từ nông thôn ra thành thị lớn, kéo theo thải lượng nước thải sinh hoạt ở các đô thị tăng. Lượng nước thải sinh hoạt này chủ yếu được xả thẳng ra môi trường, hệ thống xử lý nước thải hầu như chưa được đầu tư xây dựng.
Hoạt động trồng trọt sử dụng phân bón không đúng quy trình, sử dụng quá nhiều hóa chất bảo vệ thực vật cũng đã và đang là nguồn gây ô nhiễm môi trường nước các lưu vực sông. Nguyên nhân là phân bón và hóa chất bảo vệ thực vật tồn dư trong đất do sử dụng quá liều lượng bị rửa trôi theo các dòng chảy mặt và đổ vào các con sông. Lượng phân bón và hóa chất đã sử dụng trong nông nghiệp là nguồn gây ô nhiễm đáng kể cho các con sông trong mùa mưa, khi các chất gây ô nhiễm bị rửa trôi sau các cơn mưa, lũ.
Nước thải y tế Thái Nguyên là nơi tập trung một số bệnh viện trọng điểm của vùng trung du và miền núi phía Bắc. Các bệnh viện trong khu vực có trạm xử lý nước thải, một số bệnh viện đã có trạm xử lý nhưng bị hỏng hoặc chưa đi vào vận hành. Do đó, nước thải y tế là nguồn thải rất đáng được quan tâm. [8]
3.2.2.2. Diễn biến các chỉ số trong môi trường nước - Chỉ số pH
Độ pH trong nước chính là độ axit hay độ kiềm của nước, và giá trị pH biểu diễn cũng chính là giá trị biểu diễn cho sự hiện diện của ion H+ trong môi trường nước. pH là một chỉ số xác định tính chất hoá học của nước và pH thường có giá trị nằm trong khoảng từ 0-14, với pH = 7 ở 250C biểu diễn tính trung hòa tuyệt đối. Tính acid tăng khi giá trị pH giảm và tính kiềm tăng khi giá trị pH tăng.
Bảng 3.4. pH trong môi trường nước mặt tại khu vực nghiên cứu giai đoạn 2008 - 2014 Địa điểm 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Đồng Quang 7,5 7,2 7,53 7,57 7,84 7,96 8,02 Quyết Thắng 6,6 6,76 6,96 7 7,51 8,43 8 Tân Lập 6,6 6,8 7,2 7,3 7,5 7,4 7,2 Cam Giá 7,6 7,6 7,5 7,4 7,3 6,8 7,5 Tân Thịnh 6,97 7,43 7,45 7,57 7,7 8,02 8 Tân Cương 6,71 7,4 6,9 7 7,45 6,5 6,8
* So sánh với tiêu chuẩn pH Cấp độ chua <4,6 Quá chua 4,6 - 5,5 Rất chua 5,6 - 6,5 Chua ít 6,6 - 7,5 Trung tính 7,6 - 8,5 Kiềm 8,6 - 9,1 Kiềm mạnh > 9,1 Quá kiềm
Nhận xét: Qua bảng số liệu ta thấy PH trong nước tại khu vực nghiên cứu thay đổi qua các năm. Kết quả phân tích cho thấy nước tại khu vực nghiên cứu mang tính chất kiềm và trung tính. Do đặc tính của khu vực nghiên cứu có nhiều khu công nghiệp và khu dân cư nên nước thải sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp mang nhiều đặc trưng dòng thải, chất lượng nước của khu vực. Vì vậy quá trình phát triển đô thị không ảnh hưởng nhiều đến độ PH trong nước. Diễn biến nồng độ pH được thể hiện ở biểu đồ dưới đây.
Hình 3.7: Đồ thị pH trong môi trường nước mặt tại khu vực nghiên cứu giai đoạn 2008 - 2014
- pH: Giai đoạn từ năm 2008 đến năm 2014 thì pH trong môi trường nước thay đổi không đáng kể nằm trong khoảng từ 6,6 đến 7,5 thuộc cấp độ trung tính. Chỉ riêng năm 2014 pH tăng cao tại xã Quyết Thắng, phường Tân Thịnh, và phường Đồng Quang do lượng nước thải qua từng năm tăng lên.
- Diễn biến hàm lượng COD trong môi trường nước
Chỉ tiêu COD để đánh giá một cách đầy đủ lượng oxy cần thiết để oxy hóa tất cả các chất hữu cơ trong nước thải.
Bảng 3.5. Hàm lượng COD trong môi trường nước mặt của khu vực nghiên cứu giai đoạn 2008 - 2014
(Đơn vị: mg/l) Địa điểm Kết quả phân tích (COD) QCVN 08:2008/BTNMT 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 A1 A2 B1 B2 Đồng Quang 102 121,2 83,5 141,5 110,4 121,8 130,04 10 15 30 50 Quyết Thắng 50,26 63,23 83,04 89,56 88,72 100 121,03 10 15 30 50 Tân Lập 20,9 29,8 32,4 37,9 40,01 53,05 60,80 10 15 30 50 Cam Giá 13,38 33,3 38,05 22,24 20,4 20,9 17,3 75* - 150* - Tân Thịnh 40,26 50,25 60,56 76,23 80,26 83,25 86,78 10 15 30 50 Tân Cương 125,5 88,6 112,6 161,9 204,3 215,9 220,5 10 15 30 50
(Nguồn: Trung tâm Quan trắc và Công nghệ Môi trường tỉnh Thái Nguyên). [20] Chú thích : * QCVN 40:2011/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp
Nhận xét: Dựa vào kết quả phân tích tại bảng số liệu trên ta nhận thấy hàm lượng COD trung bình của các địa điểm đều vượt QCVN 08:2008/BTNMT. Trong đó nổi bật nhất là xã Tân Cương và phường Đồng Quang.
Xã Tân Cương có hàm lượng COD dao động từ 125,5 - 220,50mg/l vượt từ 2,4 đến 4,4 lần so với QCVN 08:2008/BTNMT mức B2 áp dụng đối với nước dùng cho giao thông thủy và các mục đích khác với yêu cầu nước chất lượng thấp. Do nguồn nước mặt của xã Tân Cương là do tiếp nhận nước thải của bãi rác Đá Mài.
Phường Đồng Quang và xã Quyết Thắng có hàm lượng COD dao động từ 102 - 130,04 mg/l vượt từ 2,04 đến 2,6 lần so với QCVN 08:2008/BTNMT ở mức B2 do nguồn nước mặt của các địa điểm này là nơi tiếp nhận nước thải sinh hoạt của ký túc xá Đại Học Thái Nguyên, nước thải sinh hoạt các khu dân cư trong vùng và các cơ sở sản xuất kinh doanh buôn bán các lĩnh vực.
Tại Phường Tân Thịnh có hàm lượng COD khá cao năm 2014 vượt quá QCCP 1,74 lần. Các địa điểm còn lại đều đạt QCVN 08:2008/BTNMT mức B1. Diễn biến hàm lượng COD được thể hiện tại đồ thị dưới đây:
Hình 3.8: Diễn biến hàm lượng COD trong môi trường nước mặt tại khu vực nghiên cứu giai đoạn 2008-2014
Qua hình 3.8 ta thấy hàm lượng COD trong nước thể hiện rõ ràng trên biểu đồ bằng các đường:
- Cao nhất được thể hiện ở đường đồ thị thuộc xã Tân Cương có hàm lượng COD cao nhất 220,5 năm 2014.
- Thấp nhất được thể hiện ở đường đồ thị thuộc phường Cam Giá có hàm lượng COD thấp nhất là 13,4 năm 2008.
Qua đồ thị ta thấy hàm lượng COD tại khu vực nghiên cứu đang ở mức ô nhiễm và gần ô nhiễm.
- Diễn biến hàm lượng BOD5 trong môi trường nước
Bảng 3.6. Hàm lượng BOD5 trong môi trường nước khu vực nghiên cứu giai đoạn 2008 - 2014 (Đơn vị: mg/l) Địa điểm Kết quả phân tích (BOD5) QCVN 08:2008/BTNMT 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 A1 A2 B1 B2 Đồng Quang 47,51 57,95 49,95 60,15 57,68 59,08 60,82 4 6 15 25 Quyết Thắng 29,56 35,2 49 51 56,23 57,5 60,5 4 6 15 25 Tân Lập 9,81 10,05 11,09 13,05 12,17 13,6 12 4 6 15 25 Cam Giá 8,46 9,18 16,98 14,81 13,85 14,05 14 30* - 50* - Tân Thịnh 23,25 30,26 40 45,5 44,25 44 44 4 6 15 25 Tân Cương 59,99 57,6 56,81 65,14 83,1 105,6 110,02 4 6 15 25
(Nguồn: Trung tâm Quan trắc và Công nghệ Môi trường tỉnh Thái Nguyên). [20] Ghi chú: * QCVN 40:2011/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp
Nhận xét: Từ bảng số liệu phân tích và bảng trên ta nhận thấy hàm lượng BOD5 trung bình của các địa điểm đều vượt QCVN 08:2008/BTNMT. Trong đó, xã Tân Cương và phường Đồng Quang có hàm lượng BOD5 dao động từ 59,8 - 105,6 mg/l vượt 2,3 - 4,3 lần so với QCVN 08:2008/BTNMT mức B2.
Tương tự như COD nguyên nhân chính là do nguồn nước mặt của xã Tân Cương là do tiếp nhận nước thải của bãi rác Đá Mài. Phường Đồng Quang tiếp nhận nước thải sinh hoạt các khu dân cư, các khu chợ, bệnh viện và các cơ sở sản xuất kinh doanh buôn bán các lĩnh vực.
Các địa điểm còn lại đều đạt QCVN 08:2008/BTNMT mức B1 áp dụng dùng cho mục đích tưới tiêu thủy lợi. Điều này chứng tỏ phát triển đô thị làm ảnh hưởng đến hàm lượng BOD5 trong nước, tác động xấu đến môi trường nước. Diễn biến hàm lượng BOD5được thể hiện tại đồ thị dưới đây:
Hình 3.9: Đồ thị hàm lượng BOD5 trong môi trường nước mặt tại khu vực nghiên cứu giai đoạn 2008-2014
Hàm lượng BOD5 trong nước thể hiện rõ ràng trên biểu đồ qua các đường: - Cao nhất được thể hiện ở đường đồ thị thuộc xã Tân Cương có hàm lượng BOD5 cao nhất là 110mg/l năm 2014.
- Thấp nhất được thể hiện ở đường đồ thị thuộc Tân Lập có hàm lượng COD thấp nhất là 9,8 năm 2008
Qua đồ thị ta thấy hàm lượng BOD5 tại khu vực nghiên cứu đang ở mức ô nhiễm và gần ô nhiễm.
- Diễn biến hàm lượng hàm lượng TSS trong môi trường nước
Chỉ tiêu TSS đánh giá hàm lượng các chất rắn lơ lửng trong nước thải.
Bảng 3.7. Hàm lượng TSS trong môi trường nước khu vực nghiên cứu giai đoạn 2008 - 2014 (Đơn vị: mg/l) Địa điểm Kết quả phân tích (TSS) QCVN 08:2008/BTNMT 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 A1 A2 B1 B2 Đồng Quang 23,57 28,23 35,25 35,63 29,31 34,5 40,02 20 30 50 100 Quyết Thắng 20,23 19,56 30,14 35,35 46,23 47,07 48,05 20 30 50 100 Tân Lập 19,4 26,12 22,23 27,05 32,11 34,25 36,85 20 30 50 100 Cam Giá 34,18 31,64 39,03 35,12 39,05 42,12 45,7 50* - 100* - Tân Thịnh 14,7 8,19 26,71 44,23 73,41 74,12 74 20 30 50 100 Tân Cương 30,81 26,61 36,05 32,71 21,56 34,51 40,36 20 30 50 100
(Nguồn: Trung tâm Quan trắc và Công nghệ Môi trường tỉnh Thái Nguyên). [20] Chú thích : * QCVN 40:2011/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp
Nhận xét: Qua bảng phân tích trên ta thấy, diễn biến theo thời gian tại các khu vực nghiên cứu hàm lượng TSS có xu hướng tăng cao vượt quá QCVN 08:2008/ BTNMT
- Phường Tân Thịnh là khu vực có hàm lượng TSS cao nhất, xã Quyết Thắng có hàm lượng TSS cũng khá cao nguồn nước mặt của các địa điểm này là nơi tiếp nhận nước thải sinh hoạt của ký túc xá đại học Thái Nguyên, nước thải sinh hoạt các khu dân cư trong vùng và các cơ sở sản xuất kinh doanh buôn bán các lĩnh vực, vượt quá mức B1 so với QCVN 08:2008/BTNMT.
- Xã Tân Cương có hàm lượng TSS tăng lên theo thời gian. Nguyên nhân tại khu vực tiếp nhận nước thải từ khu du lịch Hồ Núi Cốc, nước thải từ các cơ sở sản xuất chè và các cơ sở kinh doanh khác.
- Tại các khu vực khác hàm lượng TSS đang bị ô nhiễm. Điều này cho thấy phát triển đô thị đang ảnh hưởng hàm lượng TSS. Diễn biễn hàm lượng TSS được thể hiện tại biểu đồ dưới đây:
Hình 3.10: Đồ thị hàm lượng TSS trong môi trường nước khu vực nghiên cứu giai đoạn 2008-2014
Qua hình 3.10 ta thấy hàm lượng TSS trong nước thể hiện rõ ràng trên biểu đồ qua các đường:
- Điểm thấp nhất được thể hiện ở đường đồ thị thuộc phường Tân Thịnh có hàm lượng TSS thấp nhất là 14,7mg/l năm 2008 và cao nhất năm 2014 lên đến 74mg/l.
Qua đồ thị ta thấy được các đường thể hiện hàm lượng TSS tại khu vực nghiên cứu đang ở mức ô nhiễm và gần ô nhiễm.
- Hàm lượng kim loại nặng trong môi trường nước
+ Hàm lượng Chì (Pb):
Bảng 3.8. Hàm lượng Pb trong môi trường nước mặt của khu vực nghiên cứu giai đoạn 2008 - 2014 (Đơn vị: mg/l) Địa điểm Kết quả phân tích Pb QCVN 08:2008/BTNMT 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 A1 A2 B1 B2 Đồng Quang 0,004 0,005 0,001 0,022 0,006 0,008 0,008 0,02 0,02 0,05 0,05 Quyết Thắng 0,002 0,0141 0,023 0,0125 0,0135 0,014 0,015 0,02 0,02 0,05 0,05 Tân Lập 0,002 0,002 0,005 0,007 0,009 0,011 0,01 0,02 0,02 0,05 0,05 Cam Giá 0,023 0,018 0,022 0,024 0,03 0,03 0,03 0,1* - 0,5* - Tân Thịnh 0,06 0,08 0,075 0,065 0,07 0,071 0,07 0,02 0,02 0,05 0,05 Tân Cương 0,002 0,001 0,001 0,004 0,007 0,007 0,007 0,02 0,02 0,05 0,05
(Nguồn: Trung tâm Quan trắc và Công nghệ Môi trường tỉnh Thái Nguyên). [20] Ghi chú: * QCVN 40:2011/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp.
Nhận xét: Theo kết quả quan trắc, phường Cam Giá là có hàm lượng Pb vượt 1,5 lần so với QCVN 40:2011/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp mức A. Nguyên nhân là do phường Cam Giá là nơi tiếp nhận nguồn nước thải công nghiệp từ nhà máy Gang Thép, các cơ sở sản xuất kinh doanh sắt, thép, kim loại màu trong khu vực.
Trong các địa điểm phường Tân Lập, Tân Thịnh đang có xu hướng tăng cao theo thời gian. Nguyên nhân tại các khu vực này đang xuất hiện nhiều cơ sở sản xuất gara ô tô và một số công ty sản xuất vật liệu xây dựng, công ty luyện kim đen và màu. Đây là những địa điểm đang bị ô nhiễm chì nhẹ.
- Các địa điểm khác đều có hàm lượng chì trong nước mặt đạt QCVN 08:2008/BTNMT. Điều này chứng tỏ sự phát triển đô thị của khu vực ảnh hưởng không nhiều đến hàm lượng chì trong nước mặt mà chúng tác động.
Diễn biến hàm lượng Pb được thể hiện cụ thểở đồ thị dưới đây:
Hình 3.11: Đồ thị hàm lượng Pb trong môi trường nước khu vực nghiên cứu giai đoạn 2008-2014
Qua đồ thị ta thấy, hàm lượng Pb trong nước được thể hiện trên biểu đồ qua các đường:
- Cao nhất được thể hiện ở đường đồ thị thuộc phường Cam Giá có hàm lượng Pb cao nhất là 0,03 năm 2014
- Thấp nhất được thể hiện ở đường đồ thị thuộc phường Đồng Quang và xã Tân Cương đều có hàm lượng Pb là 0,001 năm 2008.
Qua đồ thị ta thấy được các đường thể hiện hàm lượng Pb tại khu vực nghiên cứu đang ở mức chưa ô nhiễm và gần ô nhiễm.
+ Hàm lượng Sắt (Fe)
Bảng 3.9. Hàm lượng Fe trong môi trường nước mặt của khu vực nghiên cứu giai đoạn 2008 - 2014 (Đơn vị: mg/l) Địa điểm Kết quả phân tích (Fe) QCVN 08:2008/BTNMT 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 A1 A2 B1 B2 Đồng Quang 1,43 2,33 2,32 3,63 3,58 4,6 3,95 0,5 1 1,5 2 Quyết Thắng 0,05 0,1 0,098 0,169 0,172 0,182 0,19 0,5 1 1,5 2 Tân Lập 0,32 0,44 0,32 0,54 0,23 0,47 0,31 0,5 1 1,5 2 Cam Giá 2,71 2,89 3,58 3,32 4,37 5,12 5,6 1* - 5* - Tân Thịnh 0,19 0,22 0,3 0,35 0,42 0,47 0,4 0,5 1 1,5 2 Tân Cương 2,65 2,71 3,69 3,71 4,24 4,53 4,5 0,5 1 1,5 2
(Nguồn: Trung tâm Quan trắc và Công nghệ Môi trường tỉnh Thái Nguyên). [20] Ghi chú: * QCVN 40:2011/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp.
Nhận xét: Từ bảng số liệu trên ta nhận thấy hàm lượng Fe tại khu vực nghiên cứu đều tăng theo thời gian.
- Tại phường Cam Giá hàm lượng Fe cao hơn các đại điểm khác vượt quá