3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
2.3.3. Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp
2.3.3.1. Phương pháp điều tra khảo sát thực tế
+ Khảo sát các điểm chính của sông Cầu trên địa bàn thành phố Thái Nguyên. + Khảo sát các tác động từ các nguồn thải chính lên sông Cầu.
2.3.3.2. Phương pháp lấy mẫu và phân tích trong phòng thí nghiệm
Thực hiện lấy mẫu tại 06 điểm quan trắc với 11 chỉ tiêu phân tích vào các đợt 1 đến đợt 6 năm 2020 như sau:
Bảng 2.1. Bảng tổng hợp số lượng mẫu và chỉ tiêu phân tích nước mặt sông Cầu
STT 1 2 3 4 5
Phương pháp lấy mẫu gồm các hoạt động khảo sát hiện trường, lấy mẫu thực tế. Yêu cầu về chất lượng mẫu và các chỉ tiêu cần phân tích, phương pháp lấy mẫu và phân tích như sau:
- Phương pháp lấy mẫu: Thực hiện theo các TCVN hiện hành, cụ thể: + TCVN 6663-6 :2018 : Chất lượng nước - Lấy mẫu. Hướng dẫn lấy mẫu ở sông và suối.
+ TCVN 6663-3:2016 : Chất lượng nước - Lấy mẫu. Hướng dẫn bảo quản và xử lý mẫu.
- Dự kiến tổng số mẫu nước: Trên sông Cầu: Mỗi vị trí quan trắc được tiến hành lấy 01 mẫu nước mặt, gồm có 3 vị trí trên sông Cầu đoạn chảy qua thành phố Thái Nguyên, và 3 con suối phụ lưu chính đổ trực tiếp ra sông Cầu trên địa bàn thành phố. Một năm lấy 6 đợt để đánh giá diễn biến chất lượng nước. Số liệu phân tích được thu thập và đánh giá trong 6 đợt của năm 2020
- Tần suất lấy mẫu: 2 tháng/lần;
- Lấy vào các tháng lẻ trong năm: 1, 3, 5, 7, 9, 11 năm 2020 - Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm
Các mẫu lấy xong được bảo quản và mang về phòng thí nghiệm trong ngày và được thực hiện phân tích theo các phương pháp tại bảng sau:
Bảng 2.2. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm
TT 1 2 3 4 5 6 7 8 9
2.4.3.2. Phương pháp tổng hợp và xử lý số liệu:
- Các số liệu được so sánh với QCVN 08:2015/BTNMT về chất lượng nước mặt;
- Các số liệu được tổng hợp theo các phương pháp hiện hành;
- Phân tích lưu lượng dòng chảy qua từng tháng, từng năm, giữa mùa mưa và mùa khô;
- Phân tích, đánh giá về các số liệu có sẵn, các số liệu phân tích được. Tổng hợp các số liệu đó để có thể đưa ra đánh giá chính xác và đầy đủ. Các số liệu được thu thập tập hợp và xử lý trên phần mềm Microsoft office exel.
2.4.3.3. Phương pháp đánh giá chất lượng nước dựa trên chỉ số chất lượng nước WQI
Phương pháp tính toán chỉ số WQI dựa vào Sổ tay hướng dẫn tính toán chỉ số chất lượng nước Ban hành kèm theo Quyết định số 1460/QĐ-TCMT ngày 12 tháng 11 năm 2019 của Tổng cục trưởng Tổng cục Môi trường.
Chỉ số WQI được tính toán theo công thức số 3 của Quyết định:
Trong đó:
WQI: Kết quả tính toán đối với thông số nhóm I WQII: Kết quả tính toán đối với các thông số nhóm II WQIII: Kết quả tính toán đối với các thông số nhóm III WQIV: Kết quả tính toán đối với các thông số nhóm IV WQV: Kết quả tính toán đối với thông số nhóm V
Sau khi tính toán được WQI, sử dụng bảng xác định giá trị WQI tương ứng với mức đánh giá chất lượng nước để so sánh, đánh giá, cụ thể như sau:
Bảng 2.3. Bảng đánh giá chất lượng nước theo giá trị WQI Giá trị WQI 91 - 100 76-90 51-75 26-50 10-25 <10
2.4.3.4. Phương pháp chuyên gia
- Tham khảo ý kiến của một số cán bộ quản lý môi trường như các cán bộ tại cơ sở, các cán bộ phụ trách môi trường tại khu vực nghiên cứu.
Chương 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội thành phố Thái Nguyên
3.1.1. Điều kiện tự nhiên
A, Vị trí địa lý
Thành phố Thái Nguyên là đô thị loại I trực thuộc tỉnh Thái Nguyên, là trung tâm kinh tế, chính trị, văn hóa, giáo dục, khoa học – kỹ thuật, du lịch, dịch vụ của tỉnh Thái Nguyên, là đầu tàu phát triển của vùng trung du và miền núi Bắc Bộ. Là đô thị cửa ngõ, có vai trò quan trọng trong kết nối giữa vùng Thủ đô Hà Nội với vùng trung du và miền núi Bắc Bộ.
- Phía Bắc giáp xã Hóa Thượng, xã Khe Mo huyện Đồng Hỷ và xã Cổ Lũng, xã Vô Tranh huyện Phú Lương;
- Phía Nam giáp thành phố Sông Công;
- Phía Tây giáp huyện Đại Từ và thị xã Phổ Yên - Phía Đông xã Bàn Đạt (huyện Phú Bình)
Hình 3.2. Sơ đồ vị trí lấy mẫu tại khu vực TP Thái Nguyên B, Địa hình
Thành phố Thái Nguyên nằm ở khu vực địa hình thấp và tương đối phẳng. Tuy nhiên dạng địa hình gò đồi của miền trung du Bắc Bộ vẫn chiếm ưu thế. Xen kẽ những đồi gò thoải dạng bát úp là những thung lũng đồng bằng nhỏ bằng phẳng, các bậc thềm phù sa mới và thềm đất dốc tụ. Diện tích khu vực gò đồi chiếm 50,3% diện tích tự nhiên. Trong quá trình đô thị hoá và công nghiệp hoá, bề mặt địa hình vốn có của đô thị Thái Nguyên đã bị biến đổi rất nhiều, nhất là trong khu vực nội thành.
C, Thuỷ văn
Thành phố Thái Nguyên nằm giữa hai con sông lớn: Sông Cầu và sông Công (phụ lưu bên bờ phải của sông Cầu). Sông Cầu đoạn chảy qua thành phố Thái Nguyên dài 25 km, có chiều rộng 70 - 100m. Lưu lượng nước bình quân mùa mưa
620 m3/s, mùa khô 3,33 m3/s. Sông Cầu là nguồn cung cấp nước sinh hoạt cho thành phố, nước dùng cho sản xuất nông nghiệp và công nghiệp; đồng thời cũng là nơi tiếp nhận nguồn nước thải đô thị và công nghiệp của thành phố. Ngoài ra, trên địa bàn thành phố Thái Nguyên còn có khoảng 93 các ao, hồ, suối vừa phục vụ sản xuất nông nghiệp đồng thời tiếp nhận, thoát nước cho thành phố.
Dòng chảy trong năm dao động không nhiều, năm nào nhiều nước chỉ lớn hơn năm ít nước khoảng từ 1,8 đến 2,3 lần. Hệ số biến đổi dòng đạt vào khoảng 0,28.
Chế độ dòng chảy của nước mặt sông Cầu phân biệt thành hai mùa rõ rệt là mùa lũ và mùa cạn. Mùa lũ thường bắt đầu vào tháng 5 - 10 nhưng không kết thúc đồng đều trên toàn bộ lưu vực, thông thường trong khoảng thời gian tháng 9 (có những nơi kết thúc sớm) và tháng 10 (những nơi muộn hơn như: sông Đu và sông Công). Lượng dòng chảy trong mùa lũ cũng không vượt quá 80 - 85% lượng nước cả năm. Trong thời gian lũ, các tháng thường có lượng dòng chảy lớn nhất là 7, 8, 9, lượng dòng chảy chiếm đến hơn 50% lượng dòng chảy cả năm.
Mùa cạn thường kéo dài từ tháng 11 đến tháng 4, lượng dòng chảy chiếm khoảng 18-20% lượng dòng chảy của cả năm. Ba tháng cạn nhất là 1, 2, 3 dòng chảy chỉ chiếm 5,6-7,8%.
3.1.2. Điều kiện kinh tế, xã hội
A, Điều kiện kinh tế
Thành phố Thái Nguyên bao gồm 21 phường và 11 xã nằm trong vùng phát triển kinh tế tiềm năng của tỉnh Thái Nguyên (bao gồm TP Sông Công và TX Phổ Yên), là trung tâm công nghiệp khá lâu đời với trung tâm công nghiệp Gang Thép. Ngoài ra thành phố còn có nhiều tiềm năng lớn để phát triển du lịch, với Hồ Núi Cốc, các di tích lịch sử, cách mạng. Thành phố Thái Nguyên còn có đội ngũ cán bộ, công nhân có kinh nghiệm, năng lực, trình độ cao và đội ngũ sinh viên tốt nghiệp hàng năm từ các trường Đại học, chuyên nghiệp và công nhân kỹ thuật thuộc địa bàn, đáp ứng yêu cầu phát triển của thành phố. Thành phố hiện đang tập trung vào phát triển ngành công nghiệp và dịch vụ làm ngành kinh tế mũi nhọn, ban hành nhiều cơ chế phù hợp, tập trung sức mạnh xây dựng kết cấu hạ tầng kinh
tế - xã hội, tạo môi trường đầu tư kinh doanh lành mạnh, thuận lợi để thu hút những nhà đầu tư.
B, Điều kiện xã hội
Thành phố Thái Nguyên là đô thị loại I trực thuộc tỉnh Thái Nguyên (trước kia thuộc tỉnh Bắc Thái), là trung tâm chính trị, kinh tế, văn hóa, giáo dục, khoa học kỹ thuật, y tế, du lịch, dịch vụ của tỉnh Thái Nguyên và vùng trung du miền núi phía Bắc; trung tâm vùng trung du, miền núi Bắc Bộ, cách thủ đô Hà Nội khoảng 80 km. Phía bắc giáp với huyện Đồng Hỷ và huyện Phú Lương, phía đông giáp thị xã Sông Công, phía tây giáp huyện Đại Từ, phía Nam giáp huyện Phổ Yên và huyện Phú Bình.
Dân số: Thành phố Thái Nguyên có diện tích khoảng 222,93 km2, dân số tổng cộng là 337.403 người, mật độ dân số 1.512 người/km2
- Về giáo dục: thành phố Thái Nguyên có 57 trường mầm non, 43 trường tiểu học, 35 trường trung học cơ sở, 12 trường trung học phổ thông và 03 trường phổ thông cơ sở; 1 trung học cơ sở. Có 7 trường đại học trực thuộc Đại học Thái Nguyên và 14 trường đại học, cao đẳng và 8 trường trung cấp, dậy nghề đều nằm trong khu vực thành phố.
- Về y tế: thành phố Thái Nguyên tập trung nhiều các bệnh viện lớn của tỉnh với sự tập trung của nhiều y – bác sỹ đầu ngành với tổng số 15 bệnh viện và các trạm y tế của các xã phường trên địa bàn thành phố.
- Về hệ thống kết cấu hạ tầng:
+ Hệ thống điện: Nguồn cung cấp điện cho thành phố Thái Nguyên hiện tại là nguồn điện lưới quốc gia với hệ thống đường dây cao thế 110kV và 220kV thông qua đường hạ thế xuống 35kV - 12kV - 6kV/380V/220V; 100% các đường phố chính đó đều có đèn chiếu sáng ban đêm.
+ Hệ thống nước sinh hoạt: Thành phố hiện nay có hai nhà máy nước là nhà máy nước Thái Nguyên và nhà máy nước Tích Lương với tổng công suất là 40.000 m3/ng.đêm. Đảm bảo cung cấp đủ nước sạch phục vụ cho sinh hoạt
ở mức 100 lit/người/ngày. Đến nay, có 93% số hộ khu vực nội thành được cấp nước sinh hoạt.
+ Hệ thống thông tin liên lạc và truyền thông: Thành phố hiện có 1 tổng đài điện tử và nhiều tổng đài khu vực. Mạng lưới viễn thông di động đã và đang được đầu tư đồng bộ hoàn chỉnh, trên địa bàn thành phố đềuđã được phủ sóng và khai thác dịch vụ thông tin di động bởi 6 mạng di động: Vinaphone, Mobifone, Viettel, Gmobile, Vietnamobile và Sfone. Và có hệ thống báo chí như: Báo Thái Nguyên, báo Quân Khu I…và Đài phát thanh - truyền hình Thái Nguyên: kênh thông tin tổng hợp TN1, kênh giải trí phim truyện TN2 với tổng thời lượng cả 2 kênh là 36 giờ/ngày.
+ Hệ thống giao thông liên vùng: Thành phố Thái Nguyên là một đầu mút giao thông với 3 đường quốc lộ đi qua bao gồm: Quốc lộ 3 (đi Hà Nội về phía Nam, đi Bắc Kạn về phía Bắc), Quốc lộ 37 (đi Tuyên Quang về phía Tây, đi Bắc Giang về phía Đông), Quốc lộ 1B (đi Lạng Sơn). Ngoài ra để làm giảm mật độ các phương tiện đi ra vào trung tâm thành phố, thành phố hiện đã đầu tư xây dựng tuyến đường tránh TP.Thái Nguyên, hiện tuyến đường này đã và đang được đưa vào sử dụng. Thành phố Thái Nguyên gồm có 2 hệ thống đường sắt chính: Hà Nội - Quan Triều và và Lưu Xá - Kép, ngoài ra còn có thêm tuyến Quan Triều - Núi Hồng chuyên dùng để chở khoáng sản. Hệ thống đường sông nội thủy hiện đã không còn được sử dụng do các sông thường có mức nước nông nhất là vào mùa đông. Thành phố Thái Nguyên cách thủ đô Hà Nội 80 km và cách sân bay quốc tế Nội Bài khoảng 50 km. Ngoài ra thành phố còn là cửa ngõ đi các tỉnh Đông Bắc như là: Cao Bằng, Bắc Kạn, Hà Giang, Tuyên Quang, Lạng Sơn.
Tổng diện tích đất dành cho xây dựng đường giao thông trên địa bàn là 1.310 ha, chiếm 23% tổng diện tích đất tự nhiên của thành phố.
3.1.3. Đánh giá tác động của điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của thành phố
đến tài nguyên nước mặt.
A, Các tác động tích cực
Thành phố Thái Nguyên là một địa bàn có nguồn tài nguyên nước dồi dào và phong phú. Nguồn tài nguyên nước có chất lượng đảm bảo và đáp ứng được
nhu cầu phục vụ ăn uống và sinh hoạt. Có sông Cầu chạy dọc về phía Tây thành phố Thái Nguyên, đoạn chảy qua trung tâm phố Thái Nguyên có chiều dài khoảng 10km, chiều rộng 0 - 150m. Lưu lượng nước bình quân mùa mưa là 620 m3/s, mùa khô 3,33 m3/s, độ dốc đáy của sông khoảng 1%. Sông Cầu là nguồn cung cấp nước sinh hoạt cho thành phố, phục vụ cho sản xuất nông nghiệp và công nghiệp; đồng thời cũng là nơi tiếp nhận của nguồn nước thải đô thị và công nghiệp của thành phố này.
Ngoài ra khu vực trung tâm thành phố còn có hệ thống suối tiếp nhận nước thải của khu vực trước khi đổ ra sông Cầu như: suối Mỏ Bạch, suối Cống Ngựa, suối Xương Rồng, suối Cam Giá, suối Phượng Hoàng. Trong đó suối Cống Ngựa là con suối tiếp nhận nước thải sinh hoạt của phường Hoàng Văn Thụ, còn hai con suối còn lại ngoài tiếp nhận nước thải sinh hoạt của các phường, còn tiếp nhận nước thải của một số cơ sở sản xuất công nghiệp và bệnh viện đóng trên địa bàn.
B, Những ảnh hưởng tiêu cực
- Do địa hình chia cắt khá phức tạp dẫn đến tài nguyên nước phân bố không đồng đều theo không gian, chế độ mưa diễn biến tương đối phức tạp trong năm, mùa mưa thì chiếm tới 80% lượng mưa năm đã gây tình trạng ngập úng, sạt lở đất đá ở nhiều nơi, giao thông đi lại khá khó khăn. Mùa khô lại mưa ít, mực nước của các sông xuống thấp gây ra tình trạng hạn hán thiếu nước phục vụ cho sản xuất và sinh hoạt trên nhiều vùng núi từ tháng 11 đến tháng 3-4 năm sau.
- Biến đổi khí hậu sẽ có tác động trực tiếp đến tài nguyên nước trên địa bàn thành phố Thái Nguyên được thể hiện ở chỗ có thể xuất hiện khá nhiều mô hình thời tiết khắc nghiệt như: gây ra sự gia tăng biến động mạnh mẽ của lượng mưa và sự gia tăng các hiện tượng khí hậu, thời tiết cực đoan như lũ lụt, hạn hán…
- Quá trình đô thị hóa ở Thái Nguyên cũng có những tác động nhất định đến tài nguyên nước: tỷ lệ dân số thành thị chiếm trên 92% dân số thành thị của toàn tỉnh làm gia tăng nhu cầu sử dụng nước phục vụ ăn uống sinh hoạt, sản xuất, gây ra nhiều áp lực lớn đối với tài nguyên nước tại các đô thị do nguồn cung cấp nước
sạch không đáp ứng kịp cho sự phát triển của dân cư. Đồng thời, tăng lượng nước thải sẽ làm ảnh hưởng đến chất lượng nước sông, suối trên địa bàn thành phố.
- Hoạt động khai thác khoáng sản có tác động rất lớn đến nguồn nước: Hoạt động khai thác khoáng sản thường liên quan đến bóc tách lớp phủ bề mặt khiến bề mặt dễ rửa trôi, giảm đi khả năng giữ nước nên làm gia tăng hiện tượng sạt lở, lũ quét, làm suy giảm chất lượng nước: do lượng đất đá phát sinh từ hoạt động khai thác bị rửa trôi khi có mưa chảy vào nguồn tiếp nhận.
- Các ngành công nghiệp khác ví dụ như luyện kim, cốc hóa, cơ khí, giấy, vật liệu xây dựng và các cơ sở công nghiệp hiện chưa có biện pháp kiểm soát ô nhiễm tốt nên việc phát thải vượt tiêu chuẩn cho phép.
- Ảnh hưởng của ngành nông nghiệp đến chất lượng nước mặt cụ thể:
+ Các hồ chứa nước và các công trình thủy lợi làm thay đổi dòng chảy của