3. Ý nghĩa của đề tài
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu
Chất lượng nước sông Bằng Giang, khả năng tiếp nhận thải đối với 6 thông số: TSS, BOD5, COD, NH4+, NO3-, PO43-.
2.1.2. Phạm vi nghiên cứu
- Phạm vi về không gian: Sông Bằng Giang đoạn chảy qua thị trấn Nước Hai, huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng, với chiều dài 2 km.
- Phạm vi về thời gian: Đề tài được thực hiện từ tháng 6 năm 2018 đến tháng 6 năm 2019.
Hình 2.1. Bản đồ lưu vực khu vực nghiên cứu
2.2. Nội dung nghiên cứu
- Đặc điểm tự nhiên, kinh tế - xã hội ảnh hưởng đến quản lý, sử dụng nước. - Đánh giá hiện trạng nguồn tiếp nhận và nguồn thải qua các thông số phân tích.
- Tính toán khả năng tiếp nhận tải lượng chất ô nhiễm và đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải tại khu vực nghiên cứu.
- Đánh giá nhận thức và tác động của người dân trong vấn đề bảo vệ sử dụng nguồn nước.
- Đề xuất các giải pháp quản lý, sử dụng nguồn nước.
2.3. Phương pháp nghiên cứu
2.3.1. Phương pháp thu thập tài liệu thứ cấp
Các tài liệu thứ cấp được thu để thực hiện đề tài bao gồm:
- Các văn bản pháp lý liên quan đến lĩnh vực tài nguyên nước và môi trường.
- Số liệu về dân số, điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội tại khu vực nghiên cứu từ UBND thị trấn Nước Hai.
- Các số liệu về khí tượng, thủy văn tại khu vực nghiên cứu.
- Các số liệu về xả thải của các cơ sở sản xuất tại khu vực nghiên cứu từ phòng Tài nguyên nước khí tượng thủy văn và Chi cục Bảo vệ môi trường thuộc Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Cao Bằng.
- Các tài liệu khoa học, đề tài, luận văn đã được công bố, thông tin được công bố trên mạng internet và sách báo.
2.3.2. Phương pháp phỏng vấn
Phương áp phỏng vấn được thực hiện bằng việc sử dụng phiếu điều tra (phần phụ lục). Nội dung phiếu điều tra được thiết kế để thu thập thông tin về mức độ nhận thức của người dân tại khu vực nghiên cứu trong vấn đề bảo vệ nguồn nước, với bộ câu hỏi ngắn gọn, dễ hiểu, dễ trả lời. Phiếu điều tra được đính kèm tại phần phụ lục.
- Đối tượng phỏng vấn: Người dân sinh sống tại các tổ trên địa bàn thị trấn Nước Hai, huyện Hòa An tỉnh Cao Bằng, bao gồm: Tổ 1 Hằng Bó; tổ 2 Hằng Bó; tổ 1 Phố Giữa; tổ 2 Phố Giữa; tổ 1 Dạ Hương; tổ 2 Dạ Hương; tổ 1 Phố A; tổ 2 Phố A; tổ 1 Phố B; tổ 2 Phố B.
- Tiêu chí chọn đối tượng phỏng vấn: Phỏng vấn 150 người dân sinh sống tại khu vực nghiên cứu theo tiêu chí: Mỗi tổ dân phố tại khu vực nghiên cứu sẽ tiến hành phỏng vấn 15 người, tập trung vào các hộ gia đình sinh sống dọc bờ sông đoạn nghiên cứu, gần các điểm xả thải chung.
2.3.3. Phương pháp quan trắc và phân tích môi trường
*. Nguồn nước tiếp nhận
- Thời gian tiến hành đo đạc, lấy mẫu và phân tích mẫu nước tập trung vào 03 tháng của mùa kiệt:
+ Tháng 11 năm 2018. + Tháng 12 năm 2018. + Tháng 01 năm 2019.
- Vị trí lấy mẫu: Tại điểm đầu mặt cắt trên sông Bằng Giang tại đoạn sông nghiên cứu trước khi tiếp nhận nguồn thải.
- Tần suất lấy mẫu: 03 mẫu/tháng. - Tổng số mẫu nước sông là 09 mẫu.
*. Nguồn thải
- Vị trí lấy mẫu: 01 điểm thải của bệnh viện và 04 điểm thải nước thải sinh hoạt dân cư tập trung có ảnh hưởng đến chất lượng nước sông nhiều nhất để lấy mẫu phân tích chất lượng nước thải.
- Tần suất lấy mẫu: Mỗi điểm lấy 01 mẫu/tháng, - Tổng số mẫu nước thải là 15 mẫu.
Các vị trí lấy mẫu, ký hiệu mẫu và thời gian lấy mẫu được trình bày tại bảng sau:
Bảng 2.1. Vị trí lấy mẫu, ký hiệu mẫu và thời gian lấy mẫu
TT Vị trí lấy mẫu Tọa độ
lấy mẫu Ký hiệu, thời gian lấy mẫu
I Nguồn tiếp nhận (sông Bằng Giang)
1
Tại điểm đầu sông Bằng Giang của đoạn sông nghiên cứu, trước khi chảy vào khu vực thị trấn Nước Hai X= 2516094 Y= 0540200 - NM1-1: Ngày 02/11/2018 - NM1-2: Ngày 9/11/2018 - NM1-3: Ngày 20/11/2018 - NM2-1: Ngày 03/12/2018 - NM2-2: Ngày 11/12/2018 - NM2-3: Ngày 21/12/2018 - NM3-1: Ngày 03/01/2019 - NM3-2: Ngày 10/01/2019 - NM3-3: Ngày 21/01/2019 II Nguồn thải 1
Nước thải sinh hoạt tại cống thoát nước thải số 1 (thoát nước tổ 1 và tổ 2 Phố Dạ Hương) X= 2516254 Y= 0540343 - NT1-1: Ngày 9/11/2018 - NT1-2: Ngày 11/12/2018 - NT1-3: Ngày 10/01/2019 2
Nước thải sinh hoạt tại cống thoát nước thải số 2 (thoát nước tổ 2 Phố Giữa) X= 2515685 Y= 0540690 - NT2-1: Ngày 9/11/2018 - NT2-2: Ngày 11/12/2018 - NT2-3: Ngày 10/01/2019 3
Nước thải sinh hoạt tại cống thoát nước thải số 3 (thoát nước tổ 1 Phố X= 2515302 Y= 0541141 - NT3-1: Ngày 9/11/2018 - NT3-2: Ngày 11/12/2018 - NT3-3: Ngày 10/01/2019
Giữa, tổ 1 Phố A, tổ 2 Phố A)
4
Nước thải sinh hoạt tại cống thoát nước thải số 4 (thoát nước tổ 1 Hoằng Bó, tổ 2 Hoằng Bó, tổ 1 Phố A, tổ 2 Phố B) X= 2515072 Y= 0541514 - NT4-1: Ngày 9/11/2018 - NT4-2: Ngày 11/12/2018 - NT4-3: Ngày 10/01/2019 5
Nước thải y tế sau xử lý Bệnh viện đa khoa huyện Hòa An X= 2514675 Y= 0541864 - NT5-1: Ngày 9/11/2018 - NT5-2: Ngày 11/12/2018 - NT5-3: Ngày 10/01/2019 Vị trí lấy mẫu (Nước thải y tế) NT5-1, NT5-2, NT5-3 Vị trí lấy mẫu nước thải sinh hoạt
(cống thải số 2)
NT2-1, NT2-2, NT2-3
Vị trí lấy mẫu nước thải sinh hoạt
(cống thải số 1)
NT1-1, NT1-2, NT1-3
Vị trí lấy mẫu nước sông
NM1-1, NM1-2 NM1-3, NM2-1, NM2-2, NM2-3, NM3-1, NM3-2, NM3-3
Vị trí lấy mẫu nước thải sinh hoạt
(cống thải số 3)
NT3-1, NT3-2, NT3-3
Vị trí lấy mẫu nước thải sinh hoạt
(cống thải số 4)
Hình 2.2. Vị trí lấy mẫu nước sông và nước thải
a) Quy trình lấy mẫu nước
*. Thực hiện lấy và bảo quản mẫu nước theo các tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành:
- TCVN 6663-1:2011 (ISO 5667-1): Lấy mẫu - Hướng dẫn lập chương trình lấy mẫu và kỹ thuật lấy mẫu.
- TCVN 6663-3:2008 (ISO 5667-3): Phần 3 - Hướng dẫn bảo quản và lưu giữ mẫu nước.
- TCVN 6663- 6:2008; (ISO 5667- 6) Phần 6 - Hướng dẫn lấy mẫu nước sông và suối.
- TCVN 6663-14:2000 (ISO 5667-14): Phần 14 - Hướng dẫn đảm bảo chất lượng lấy mẫu và xử lý mẫu nước môi trường.
- ISO 19458:2006 Water quality. Sampling for microbiological analysis.
*. Phương pháp lấy mẫu:
- Lấy mẫu nước sông dùng phương pháp lấy mẫu tổ hợp: Lấy 03 mẫu ở 03 vị trí khác nhau (giữa dòng, bờ trái, bờ phải) với thể tích bằng nhau rồi trộn lẫn.
- Lấy mẫu nước thải dùng phương pháp lấy mẫu đơn: Một mẫu riêng lẻ lấy ngẫu nhiên từ một vùng nước.
- Bình đựng mẫu: Chai PE 0,5 lít.
- Nguồn lấy mẫu và các điều kiện lấy mẫu được ghi chép kèm ngay vào bình sau khi nạp mẫu. Nhãn chai và và báo cáo lấy mẫu được hoàn thành vào thời gian lấy mẫu.
b) Các chỉ tiêu phân tích và phương pháp phân tích mẫu nước
Các mẫu nước sông và nước thải được phân tích theo 06 thông số thuộc phạm vi của đề tài nguyên cứu, bao gồm: TSS, BOD5, COD, NH4+, NO3-, PO43-.
Bảng 2.2. Phương pháp phân tích các thông số tại phòng thí nghiệm
TT Thông
số Đơn vị Phương pháp phân tích
TT Thông
số Đơn vị Phương pháp phân tích
2 BOD5 mg/l - TCVN 6001-1:2008 (ISO 5815-1 : 2003) về Chất lượng nước - TCVN 6001-2:2008 (ISO 5815-2 : 2003) về Chất lượng nước 3 TSS mg/l TCVN 6625:2000 (ISO 11923 : 1997) về chất lượng nước
4 NO3-(N) mg/l TCVN 6180: 1996 Phương pháp trắc phổ dùng Axit Sunfosalixylic 5 NH4 + (N) mg/l TCVN 6179 -1: 1996 Phương pháp trắc phổ thao tác bằng tay
6 PO43- (P) mg/l TCVN 6202-2008 Chất lượng nước
2.3.4. Phương pháp thống kê xử lý số liệu
Tiến hành kiểm tra số liệu, thống kê số liệu từ phiếu điều tra, sau đó nhập số liệu vào phần mềm Excel để xử lý, sau đó vẽ biểu đồ với các số liệu đã xử lý.
2.3.5. Phương pháp tổng hợp, đánh giá, phân tích
Tổng hợp, đánh giá, phân tích số liệu điều tra, thu thập được từ đó chọn lọc ra các số liệu cần thiết để đưa vào đề tài.
2.3.6. Phương pháp tính toán khả năng chịu tải
2.3.6.1. Xác định lưu lượng dòng chảy tối thiểu sông Bằng Giang tại đoạn nghiên cứu
Để xác định lưu lượng dòng chảy tối thiểu của đoạn sông nghiên cứu (Qs, m3/s), tiến hành đo vận tốc dòng chảy (v, m/s), độ sâu (h, m), bề rộng sông tính từ bờ (w, m) ở mặt cắt ngang lựa chọn của đoạn sông được mô tả như hình sau:
Hình 2.3. Thông số bề rộng mặt cắt ngang sông và độ sâu đo đạc tính toán
Việc xác định lưu lượng dòng chảy tối thiểu được thực hiện cùng với việc lấy mẫu phân tích môi trường. Nội dung thực hiện gồm:
- Dùng máy đo lưu lượng Global Water Flow Probe - FP111 xác định vận tốc dòng chảy của sông (v, m/s).
- Dùng máy Honda Hondex PS-7 xác định độ sâu của sông theo nguyên lý sóng siêu âm (H, m).
- Áp dụng công thức sau để xác định lưu lượng dòng chảy của sông (Qs, m3/s): 1 1 1 w 4 n n n n n n Q h h v v
2.3.6.2. Xác định nguồn xả thải và lưu lượng thải vào đoạn sông Bằng Giang đoạn thực hiện nghiên cứu
Tiến hành khảo sát, điều tra dọc hai bên sông Bằng Giang, xác định các nguồn thải đổ vào sông Bằng Giang đoạn nghiên cứu.
- Đối với từng nguồn thải xác định các thông tin sau: Tên nguồn thải, vị trí, loại hình xả thải, lưu lượng xả thải lớn nhất.
+ Lưu lượng thải từ cơ sở sản xuất, dịch vụ và cơ sở y tế được xác định theo từ việc lấy thông tin số liệu về giấy phép xả thải từ đơn vị quản lý về tài nguyên nước trên địa bàn tỉnh Cao Bằng.
+ Lưu lượng thải từ nguồn thải sinh hoạt được xác định theo số lượng dân số thị trấn Nước Hai, huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng và định mức sử dụng nước tại TCXDVN 33:2006 - Cấp nước, mạng lưới đường ống và công trình tiêu chuẩn thiết kế.
Lưu lượng nước tính toán trong ngày dùng nước nhiều nhất (m3/ngày) được tính theo công thức:
Qngày.max = Kngày.max x Qngàytb
Hệ số dùng nước không điều hoà ngày kể đến cách tổ chức đời sống xã hội, sự thay đổi nhu cầu dùng nước theo mùa, lấy Kngày.max = 1,3.
qgiờ.max = (Kgiờ.max x Qngày.max)/24
Hệ số dùng nước không điều hoà Kgiờ.max xác định theo biểu thức: Kgiờ max = Amax x bmax
Amax: Hệ số kể đến mức độ sử dụng, các điều kiện địa phương, lấy Amax= 1,3.
bmax: Hệ số kể đến số dân trong khu dân cư, lấy bmax = 1,2 Ta có thể tính lưu lượng giờ dùng nước trung bình là:
qgiờ.tb = Qngày.tb/24 Lưu lượng giờ dùng nước tối đa là:
qgiờ.max = (Kgiờ.max x Kngày.max x Qngàytb)/24 qgiờ.max = (Amax x bmax x Kngày.max x Qngàytb)/24 qgiờ.max = (1,3 x 1,2 x 1,3 x Qngàytb)/24
qgiờ.max = 2,03 x qgiờ.tb
Lưu lượng nước thải sinh hoạt được tính bằng 80% lưu lượng nước sạch sử dụng cho sinh hoạt. Do đó lưu lượng nước thải theo giờ có thể tính như sau:
Lưu lượng nước thải giờ tối đa là:
q thải giờ.max = 80% x 2,03 x q thải giờ.tb
Trên cơ sở các kết quả điều tra khảo sát, sẽ tiến hành tổng hợp tình hình, xả nước thải vào nguồn nước tại khu vực nghiên cứu.
2.3.6.3. Xác định khả năng tiếp nhận nước thải, sức chịu tải của nguồn nước sông
Khả năng tiếp nhận nước thải, sức chịu tải của nguồn nước sông được thực hiện theo hướng dẫn trong Thông tư số 76/2017/TT-BTNMT ban hành ngày 29 tháng 12 năm 2017 quy định về khả năng tiếp nhận nước thải, sức chịu tải của nguồn nước sông, hồ. Việc tính toán khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước sông được thực hiện theo phương pháp đánh giá gián tiếp trên cơ sở giới hạn tối đa của từng thông số đánh giá theo quy chuẩn kỹ thuật về chất lượng nước mặt, lưu lượng, kết quả phân tích chất lượng nguồn nước sông, lưu lượng và kết quả phân tích của các nguồn thải xả vào đoạn sông.
Áp dụng công thức đánh giá: Ltn = (Ltđ - Lnn -Lt) x Fs
Trong đó:
- Ltn khả năng tiếp nhận nước thải, sức chịu tải đối với từng thông số ô nhiễm, đơn vị tính kg/ngày;
- Ltd tải lượng tối đa của thông số chất lượng nước mặt, đơn vị tính kg/ngày; được tính theo công thức:
Ltđ = Cqc x Qs x 86,4
+ Qs(m3/s) là lưu lượng dòng chảy tối thiểu của đoạn sông đánh giá;
+ Cqc (mg/l) là giá trị giới hạn của thông số chất lượng nước mặt theo quy chuẩn kỹ thuật về chất lượng nước mặt ứng với mục đích sử dụng nước của đoạn sông đánh giá;
+ 86,4 là hệ số chuyển đổi đơn vị thứ nguyên từ (m3/s)*(mg/l) sang (kg/ngày).
- Lnn tải lượng của thông số chất lượng nước hiện có trong nguồn nước sông, đơn vị tính kg/ngày; được tính theo công thức:
Lnn = Cnn x Qs x 86,4
+ Qs(m3/s) là lưu lượng dòng chảy tối thiểu của đoạn sông đánh giá;
+ Cnn (mg/l) là kết quả phân tích thông số chất lượng nước mặt tại mặt cắt đầu của đoạn sông đánh giá;
+ 86,4 là hệ số chuyển đổi đơn vị thứ nguyên từ (m3/s)*(mg/l) sang (kg/ngày).
- Lt là tải lượng thông số ô nhiễm có trong nguồn nước thải, đơn vị tính kg/ngày; được tính theo công thức:
Lt = Ct x Qt x 86,4
+ Ct (mg/l) là kết quả phân tích thông số ô nhiễm có trong nguồn nước thải xả vào đoạn sông;
+ Qt(m3/s) là lưu lượng lớn của nguồn nước thải;
+ 86,4 là hệ số chuyển đổi đơn vị thứ nguyên từ (m3/s)*(mg/l) sang (kg/ngày).
- Fs hệ số an toàn, được xem xét lựa chọn trong khoảng từ 0,3 đến 0,7. Việc sử dụng Hệ số an toàn Fs trong xác định khả năng tiếp nhận chất ô nhiễm là do có nhiều yếu tố không thể định lượng và không chắc chắn trong quá trình tính toán khả năng tiếp nhận nước thải; hoặc do thiếu thông tin đầy đủ về tình hình xả nước thải và khai thác, sử dụng nước ở hạ lưu.
Giá trị Fs nhỏ có nghĩa là chỉ dành một phần nhỏ khả năng tiếp nhận nước nước thải đối với chất ô nhiễm được đưa vào nguồn nước do các yếu tố không chắc chắn lớn và nguy cơ rủi ro cao.
Đánh giá, nhận xét: Ltn > 0 đoạn sông còn khả năng tiếp nhận đối với thông số đánh giá.
Đánh giá, nhận xét: Ltn < 0 đoạn sông đã không còn khả năng tiếp nhận đối với thông số đánh giá.
CHƯƠNG 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội ảnh hưởng đến quản lý, sử dụng nước nước
3.1.1. Điều kiện tự nhiên của thị trấn Nước Hai
a) Vị trí địa lý, địa hình
Thị trấn Nước Hai là huyện lỵ của huyện Hòa An, cách Thành phố Cao Bằng khoảng 17 km về phía Tây Bắc. Có các phía tiếp giáp như sau:
- Phía Bắc giáp xã Đức Long, huyện Hòa An. - Phía Nam giáp xã Hồng Việt, huyện Hòa An. - Phía Đông giáp xã Bế Triều, huyện Hòa An.