3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
3.2. Nghiên cứu tìm hiểu các nguồn phát sinh chính và hệ thống thu gom nước
3.2.1. Tìm hiểu các nguồn phát sinh chính nước thải sinh hoạt trên bàn T.Phố Thái Nguyên
3.2.1.1. Các khu dân cư
- Nguồn phát sinh
Nước thải sinh hoạt là nước được thải ra sau khi sử dụng cho các mục đích sinh hoạt cộng đồng như tắm, tẩy rửa, giặt giũ, vệ sinh các nhân,… chúng thường được thải ra từ các căn hộ, trường học, cơ quan, bệnh viện, chợ và các công trình công cộng khác. Lượng nước thải sinh hoạt trên một địa bàn phụ thuộc vào dân số, tiêu chuẩn cấp nước và hệ thống thoát nước.
Bảng 3.1: Đặc trưng nước thải sinh hoạt tại phường Hoàng Văn Thụ STT Chất ô nhiễm
1 Nhu cầu oxy sinh học (BOD5) 2 Nhu cầu oxy hoá học (COD) 3 Chất rắn lơ lửng (SS)
4 Tổng ni tơ (N) 5 Tổng phốt pho (P) 6 Coliform
(Nguồn: Chi cục Bảo vệ môi trường, 2020)[5] Thành phần cơ bản của nước thải sinh hoạt là chứa các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học (cacbohydrat, protein, dầu mỡ), chất dinh dưỡng (photpho, nito), chất rắn lơ lửng và vi trùng.
chiếm khoảng 50 - 60% tổng các chất gồm các chất hữu cơ thực vật: cặn bã thực vật, rau, hoa quả, giấy và các chất hữu cơ động vật như chất thải bài tiết của người, động vật, xác động vật phân hủy,....Các chất hữu cơ trong nước thải theo tính chất hóa học bao gồm: chủ yếu là protein (40 - 60%), hydrat cacbon (25 - 50%), các chất béo, dẫu mỡ (10%), ure cũng là chất hữu cơ quan trọng trong thành phần của nước thải sinh hoạt. Nồng độ các chất hữu cơ thường được xác định thông qua chỉ tiêu BOD, COD và một số chỉ tiêu khác.
Bên cạnh các chất trên, nước thải còn chứa các liên kết hữu cơ tổng hợp, các chất hoạt tính bề mặt mà điển hình là chất tẩy tổng hợp Ankal benzen sunfonat - ABS, gây nên hiện tượng sủi bọt trong các trạm xử lý nước thải cũng như trên bề mặt các nguồn tiếp nhận nước thải. Các chất vô cơ trong nước thải chiếm khoảng 20 - 40% gồm chủ yếu là cát, đất sét, các axit, bazo vô cơ, dầu khoáng. Trong nước thải có mặt nhiều loại vi sinh vật như vi khuẩn, virut, rong, tảo, trứng giun sán,…Trong số các loại vi sinh vật đó có cả vi trùng gây bệnh. Về thành phần hóa học thì các vi sinh vật thuộc các chất hữu cơ.
Một số chất ô nhiễm chứa trong nước thải đáng được quan tâm nữa là kim loại nặng, thuốc trừ sâu, các chất phóng xạ và một số chất độc hại khác. Mức độ tác hại phụ thuộc vào loại chất ô nhiễm, nồng độ của chúng. Đặc điểm quan trọng của nước thải sinh hoạt là thành phần của chúng tương đối ổn định.
Hạ tầng thoát nước thải đô thị chưa theo kịp đà phát triển. Bên cạnh các chi phí trên, nhu cầu về nước sạch cho hoạt động sinh hoạt cũng tăng dẫn tới lượng nước thải phát sinh ngày càng lớn, trong khi hệ thống tiêu thoát nước và xử lý nước thải chưa phát triển tương ứng: Chưa tách riêng biệt hệ thống thoát nước mưa với nước thải, chưa xây dựng được trạm xử lý nước thải sinh hoạt chung.
3.2.1.2. Nước thải từ các chợ * Nguồn gốc phát sinh:
Chất thải phát sinh từ hoạt động của thương mại, chợ, kinh doanh dịch vụ bao gồm chất thải từ hoạt động sinh hoạt của con người và chất thải trong quá trình buôn bán, kinh doanh.
* Thành phần và tải lượng:
Nước thải hoạt động thương mại, chợ bao gồm các chất hữu cơ, vô cơ và
vi sinh vật. Lượng chất hữu cơ chiếm 50 - 60% tổng các chất bao gồm các chất hữu cơ như: rau xanh, hoa, quả,… Lượng chất vô cơ trong nước thải gồm cát, đất, túi nilon… Các vi sinh vật như vi khuẩn, giun sán trong nguồn nước là nguồn ô nhiễm đặc biệt.
Bảng 3.2: Đặc trưng chất lượng nước thải của chợ
STT Chỉ tiêu
1 pH
2 Nhu cầu oxy sinh học (BOD5)
3 Chất rắn hoà tan (TDS) 4 Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) 5 Amoni tính theo N (NH3- ) 6 Phốt phát tính theo P (PO43- ) 7 Coliform
(Nguồn: Chi cục Bảo vệ môi trường, 2020)[5] Nhu cầu mua bán của người dân ngày càng lớn, sự xuất hiện của các chợ ngày càng nhiều. Nhu cầu sử dụng lương thực, thực phẩm tăng cao dẫn đến lượng nước thải phát sinh tại các lò giết mổ gia súc, gia cầm. Nước thải chợ bao gồm các chất hữu cơ, vô cơ và vi sinh vật. Lượng chất hữu cơ chiếm 50 - 60% tổng các chất bao gồm các chất hữu cơ thực vật như: cặn bã thực vật, rau, hoa, quả, giấy… và các chất hữu cơ động vật như chất thải bài tiết của người và động vật, xác động vật…
Lượng chất vô cơ trong nước thải gồm cát, đất sét, axit, bazơ vô cơ… Các vi sinh vật như vi khuẩn, trứng giun sán trong nguồn nước là nguồn ô nhiễm đặc biệt. Nồng độ ô nhiễm đặc trưng của nước thải chợ thể hiện cụ thể ở bảng sau:
3.2.1.3. Nước thải sinh hoạt từ hoạt động y tế * Nguồn gốc phát sinh nước thải
Nước thải từ các cơ sở y tế bao gồm chất thải từ các phòng khám bệnh và hoạt động sinh hoạt của bệnh nhân, người nuôi bệnh và cán bộ công nhân viên làm việc trong bệnh viện. Tại các trung tâm y tế lớn như bệnh viện chất thải phát sinh từ các phòng phẫu thuật, phòng xét nghiệm, phòng thí nghiệm, từ các nhà vệ sinh, khu giặt là, rửa thực phẩm, bát đĩa, từ việc làm vệ sinh...
* Thành phần và tải lượng:
Bảng 3.3: Đặc trưng nước thải y tế
(Bệnh viện đa khoa Trung Ương, Phường Phan Đình Phùng)
TT Thông số
1 pH
2 Nhu cầu oxy sinh học (BOD5) 3 Chất rắn lơ lửng (SS)
4 Tổng N
5 Tổng P
6 Coliform
(Nguồn: Chi cục Bảo vệ môi trường, 2020)[5] Ngoài những yếu tố ô nhiễm đặc trưng thông thường như chất hữu cơ, dầu mỡ động thực vật, chất tẩy rửa, vi khuẩn, còn có những chất bẩn khoáng và hữu cơ đặc thù như các phế phẩm thuốc, các chất khử trùng, các dung môi hóa học, dư lượng thuốc kháng sinh được sử dụng trong quá trình điều trị bệnh. Nước thải bệnh viện bao gồm nước thải từ các phòng phẫu thuật, phòng
xét nghiệm, khu giặt là, vệ sinh phòng ... và các hoạt động sinh hoạt của bệnh nhân, người nhà bệnh nhân,…
Ngoài những yếu tố ô nhiễm đặc trưng thông thường như chất hữu cơ, vi khuẩn, còn có những chất bẩn khoáng và hữu cơ đặc thù như các phế phẩm thuốc, các chất khử trùng, các dung môi hóa học.... Việc sử dụng rộng rãi các chất tẩy rửa (chất hoạt động bề mặt) ở xưởng giặt của bệnh viện cũng tạo nguy cơ làm xấu đi mức độ hoạt động của công trình xử lý nước thải bệnh viện. Nước thải y tế có thành phần phức tạp, trong đó chứa nhiều vi sinh vật, vi trùng, vi khuẩn gây bệnh. Ngoài ra còn có chứa thành phần các nguyên tố độc hại, các kim loại nặng, chất thải nguy hại.
Bảng 3.4: Nguồn tiếp nhận NTSH của các hộ dân trên địa bàn nghiên cứu
TT Tên Phường
1 Phan Đình Phùng
2 Phường Túc Duyên
3 Phường Hoàng Văn Thụ
Tổng Tỷ lệ %
(Nguồn: Số liệu điều tra, 2021)
Từ bảng 3.4 kết quả điều tra ngẫu nhiên 150 hộ dân tại 3 phường thì nguồn nước thải được thải trực tiếp vào ao hồ sông suối chiếm 25,33 %, đổ ra cống thải chung chiếm 34,67 %, nước thải qua bể chứa (bể phốt) trước khi ra ngoài chiếm 36 %, chỉ một số lượng nhỏ 4% số hộ để nước chảy tràn tự do vì không có chỗ thoát nước.
3.2.2. Nghiên cứu tìm hiểu hệ thống thu gom nước thải sinh hoạt
các phường trung tâm trên bàn TP Thái Nguyên
- Nước thải sinh hoạt: Hệ thống thoát nước thành phố hiện nay là hệ thống thoát nước chung, chưa hoàn chỉnh. Các tuyến thoát nước đều là tự chảy,
hệ thống cống thoát nước chắp vá, xuống cấp không đáp ứng được nhu cầu thoát nước của thành phố nước thải sinh hoạt được xả trực tiếp ra đồng ruộng và các sông suối, chỉ có khoảng 15% lượng nước thải được xử lý qua qua bể tự hoại. Nước thải chưa được xử lý đang là nguồn gây ô nhiễm cho thành phố.
Hệ thống thoát nước để xử lý nước thải thành phố Thái Nguyên được triển khai thực hiện tại khu trung tâm phía Bắc thành phố Thái Nguyên, thuộc địa bàn của các phường: Quang Trung, Quán Triều, Quang Vinh, Phan Đình Phùng, Hoàng Văn Thụ, Trưng Vương, Gia Sàng, Đồng Quang, Túc Duyên. Tổng diện tích khu vực dự án là 1200 ha. Trong đó: khu vực Hồ điều hoà suối Cống Ngựa thuộc địa bàn phường Hoàng Văn Thụ; Khu vực trạm xử lý nước thải thuộc địa bàn xóm Núi Tiện - phường Gia Sàng. Toàn bộ khu vực dự án có vị trí tiếp giáp với các bên như sau:
- Phía Bắc giáp sông Cầu; phía Tây Bắc tới hết phường Quán Triều, giáp phường Tân Long;
- Phía Nam giáp nhà máy cán thép Gia Sàng;
- Phía Tây giáp tuyến đường sắt Thái Nguyên – Hà Nội;
- Phía Đông giáp sông Cầu;
Toàn bộ hệ thống thoát nước mưa được chia thành 5 lưu vực lớn như sau:
+ Lưu vực A: Khu phường Quang Vinh, Quán Triều và phía Bắc đường Dương Tự Minh – Nước thoát xuống suối Mỏ Bạch và một phần ven sông thì thoát thẳng xuống sông Cầu.
+ Lưu vực B: Khu Hoàng Văn Thụ, Quán Triều phía Tây Nam đường Dương Tự Minh, Lương Ngọc Quyến – Nước thoát xuống thượng lưu suối Mỏ Bạch.
+ Lưu vực C: Khu phường Hoàng Văn Thụ, giới hạn bởi đường Lương Ngọc Quyến, Dương Tự Minh, Hoàng Văn Thụ - Nước thoát xuống suối Cống Ngựa.
+ Lưu vực D: Khu phường Đồng Quang, Phan Đình Phùng, Gia Sàng (phía Tây đường Cách Mạng Tháng 8), Trưng Vương: nước thoát xuống các suối Xương Rồng 1 và Xương Rồng 2.
+ Lưu vực E: Khu vực phường Túc Duyên và Gia Sàng phía Đông đường Cách Mạng Tháng 8 – Nước thoát xuống đường thoát ra sông Cầu của suối Xương Rồng.
Trạm xử lý nước thải tập trung được đặt tại chân Núi Tiện, thuộc địa bàn phường Gia Sàng, thành phố Thái Nguyên. Đây là một khu vực thung lũng, xung quanh là đồi thấp bao phủ, xen kẽ là các hộ dân thuộc phường Gia Sàng sinh sống. Tổng diện tích khu đất thuộc dự án là trên 10 ha, trong đó vùng lõi xây dựng Trạm xử lý nước thải tập trung có diện tích 2 ha, còn lại là đất giành cho trồng cây xanh và vành đai bảo vệ (vùng cách ly có bán kính 100m). Khu đất có vị trí tiếp giáp với các bên như sau:
- Phía Đông Bắc giáp với Núi Tiện (có Viện nghiên cứu Sét);
- Phía Tây giáp với tuyến đường dân sinh khu vực phường Gia Sàng; - Các phía còn lại giáp với đồi cây (chủ yếu là cây keo, bạch đàn) của dân cư. Khu vực Trạm xử lý nước thải cách sông Cầu (nơi tiếp nhận nước thải sau xử lý) khoảng 700m về phía Đông Nam.
3.3. Đánh giá chất lượng nước thải sinh hoạt trên địa bàn thành phố Thái Nguyên 3.3.1. Kết quả phân tích các chỉ tiêu
Các mẫu nước thải được tiến hành lấy vào 2 đợt trong năm là đợt 1 (mùa khô) và đợt 2 (mùa mưa). Kết quả phân tích được thể hiện qua các bảng số liệu sau:
trên địa bàn thành phố Thái Nguyên năm 2019 TT Chỉ tiêu Đơn vị NT1 Đợt 1 Đợt 2 1 pH - 6,4 2 DO mg/l 3 3 BOD5 mg/l 11,8 4 COD mg/l 22,4 5 TSS mg/l 13 6 Cd mg/l <0,0005 7 Pb mg/l 0,0015 8 Cr (VI) mg/l <0,01 9 Cu mg/l 0,002 10 Hg mg/l <0,0005 11 Ni mg/l 0,0023 12 Zn mg/l 0,02 13 Mn mg/l 0,23 14 Fe mg/l 0,767 15 CN- mg/l <0,01
20 Tổng phenol mg/l <0,001
21 Dầu mỡ mg/l <0.3
22 Coliform MPN/100ml 5.500
Qua bảng kết quả phân tích chất lượng nước tại các điểm tiếp nhận nước thải sinh hoạt của thành phố Thái Nguyên năm 2019 cho thấy giá trị pH, hàm lượng TSS, Cd, Pb, Cr (VI), Cu, Hg, Ni, Zn, CN-, NO3-, tổng phenol và dầu mỡ của tất cả các mẫu trong 2 đợt lấy mẫu năm 2019 đều nằm trong mức giới hạn cho phép QCVN 08-MT:2015/BTNMT ở mức A2, nghĩa là có thể dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt nhưng phải áp dụng công nghệ xử lý phù hợp hoặc các mục đích sử dụng có yêu cầu chất lượng nước thấp hơn.
- Giá trị pH của các mẫu phân tích tại mỗi điểm quan trắc trong 2 đợt lấy mẫu năm 2019 có sự biến động không đáng kể. Như vậy, nước thải sinh hoạt của người dân trên địa bàn thành phố khi thải ra các nguồn tiếp nhận có giá trị pH không gây ảnh hưởng tới chất lượng nguồn nước tiếp nhận.
- Hàm lượng DO trong cả 4 mẫu phân tích NT2, NT3, NT4, NT5 tại các điểm suối Mỏ Bạch, cầu Gia Bảy, suối Loàng, đập Thác Huống đều nằm trong mức giới hạn QCVN 08-MT:2015/BTNMT ở mức A2. Nước mặt tại những khu vực này có thể sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt và phải áp dụng công nghệ xử lý phù hợp.
Riêng hàm lượng oxy hòa tan DO trong mẫu NT1 tại điểm quan trắc suối Xương Rồng (trước điểm nhập lưu ra sông Cầu) là không đạt mức giới hạn cho phép QCVN 08-MT:2015/BTNMT cột B1; nước mặt tại đây không đảm bảo sử dụng cho mục đích tưới tiêu của người dân. Hàm lượng oxy hòa tan DO trong mẫu tại suối Xương Rồng rất thấp trong cả 2 đợt lấy mẫu năm 2019. Lý giải cho hiện tượng này có thể do suối Xương Rồng là nơi tiếp nhận nguồn nước thải sinh hoạt của người dân sinh sống trên địa bàn một số khu vực trong thành phố trước khi chảy ra sông Cầu. Nhưng hiện nay, lượng rác thải hữu cơ và các loại chất thải khác do một số cá nhân thải xuống suối hoặc theo dòng nước mưa chảy tràn xuống khiến cho dòng chảy bị thu hẹp lại và đặc biệt là hàm lượng oxy hòa tan DO trong nước bị suy giảm, phần nào ảnh hưởng đến môi trường của các hộ dân quanh khu vực này. Như vậy, quá trình
sinh hoạt của người dân đã gây ảnh hưởng tới hàm lượng oxy hòa tan DO trong nước nên người dân và các cơ quan quản lý môi trường cần có các giải pháp thích hợp để giải quyết vấn đề này trong thời gian tới.
Hàm lượng DO của hầu hết các mẫu nước quan trắc trong đợt 2 giảm so với đợt 1. Nguyên nhân vì các mẫu lấy vào dợt 2 được tiến hành lấy vào mùa mưa, nước mưa chảy tràn trên bề mặt đã kéo theo nhiều lượng chất thải hữu cơ xuống lòng suối khiến cho hàm lượng oxy hòa tan trong nước DO trong nước mặt giảm so với đợt lấy mẫu lần 1 vào mùa khô do quá trình phân hủy chất thải hữu cơ diễn ra. Do đó, người dân tại khu vực nói riêng và các cơ quan quản lý môi trường nói chung cần có những giải pháp tích cực như thường xuyên khơi thông dòng chảy, xả rác thải đúng nơi quy đinh,... để giảm nguy cơ ô nhiễm nguồn nước trước khi thải ra nguồn tiếp nhận là sông Cầu.
- Hàm lượng BOD5 trong mẫu NT1, NT2, NT4 tại điểm quan trắc suối Xương Rồng, suối Mỏ Bạch, suối Loàng lấy mẫu đợt 2/2019 tăng cao so với đợt lấy mẫu lần 1/2019 và vượt mức giới hạn cho phép QCVN 08- MT:2015/BTNMT cột B1 lần lượt là 3,1 lần; 2,5 lần; 1,4 lần. Điều này xảy ra do những suối này nằm giữa khu vực dân cư tương đối động đúc nên vào mùa mưa, lượng nước mưa chảy tràn kéo theo lượng chất thải quanh khu vực xuống lòng suối khiến cho quá trình phân hủy các chất diễn ra làm cho hàm lượng BOD5 tại khu vực tăng. Chất lượng nước mặt tại những điểm này tại thời điểm lấy mẫu không đảm bảo sử dụng cho mục đích tưới tiêu.
Mẫu NT3 lấy đợt 1/2019 và mẫu NT5 lấy đợt 2/2019 có hàm lượng BOD5 đạt mức giới hạn cho phép QCVN 08-MT:2015/BTNMT cột A2, có thể sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt nhưng phải áp dụng công nghệ xử lý phù hợp.
- Tương tự hàm lượng BOD5, hàm lượng COD trong mẫu NT1, NT2, NT4 tại suối Xương Rồng, suối Mỏ Bạch, suối Loàng lấy mẫu đợt 2/2019 tăng so với đợt lấy mẫu lần 1/2019 và vượt mức QCVN 08-MT:2015/BTNMT cột
B1 lần lượt là 3,3 lần; 3,0 lần; 1,7 lần. Qua điều tra, khảo sát thực tế, tác giả nhận thấy tại nguồn tiếp nhận nước thải này có tiếp nhận cả nước thải từ sinh