3.2.1. Đối tượng nghiên cứu
- Các nguồn nƣớc tác động trực tiếp vào lƣu vực sông Thƣơng. - Chất lƣợng nƣớc mặt sông Thƣơng.
- Lƣu lƣợng nƣớc sông Thƣơng.
3.2.2. Phạm vi nghiên cứu
- Phạm vi về nội dung: Hiện trạng nguồn nƣớc sông Thƣơng bao gồm: lƣu lƣợng và chất lƣợng.
- Phạm vi về không gian: sông Thƣơng trên địa bàn tỉnh Bắc Giang. - Phạm vi về thời gian: tháng 6/2016 đến tháng 6/2017.
3.3. Nội dung nghiên cứu
- Đánh giá thực trạng các nguồn nƣớc tác động trực tiếp vào sông Thƣơng đoạn chảy qua địa bàn tỉnh Bắc Giang.
- Xác định đặc điểm lƣu lƣợng và chất lƣợng nƣớc sông Thƣơng thuộc khu vực nghiên cứu.
- Nghiên cứu về hiện trạng quản lý tài nguyên nƣớc của sông Thƣơng trên địa bàn tỉnh Bắc Giang.
- Đề xuất giải pháp nhằm bảo vệ tài nguyên nƣớc sông Thƣơng trên địa bàn tỉnh Bắc Giang.
3.4. Phƣơng pháp nghiên cứu
Để hoàn thành các nội dung nghiên cứu, đề tài đã áp dụng các phƣơng pháp cụ thể đối với từng nội dung nghiên cứu nhƣ sau:
3.4.1. Đánh giá thực trạng các nguồn nước trực tiếp tác động vào sông Thương đoạn chảy qua địa bàn tỉnh Bắc Giang.
* Tiêu chí nội dung này cần đạt đƣợc các kết quả về:
Đánh giá thực trạng các nguồn nƣớc tác động trực tiếp vào sông Thƣơng bao gồm:
+ Phân loại các nguồn nƣớc tác động trực tiếp vào sông Thƣơng, thời gian và phƣơng thức tác động.
+ Tổng lƣợng nƣớc tác động trực tiếp vào sông Thƣơng. * Phƣơng pháp thực hiện:
a. Khảo sát, phân loại, điều tra về thời gian và phương thức tác động của các nguồn nước tác động trực tiếp vào sông Thương; Xác định lưu lượng của các nguồn nước này.
Phƣơng pháp điều tra, thu thập số liệu ngoại nghiệp bao gồm:
Qua kết quả điều tra, thu thập số liệu đề tài đã xác định đƣợc ba nhóm đối tƣợng chính là các nguồn nƣớc tác động vào sông Thƣơng bao gồm:
- Các cơ sở sản xuất xả nƣớc thải vào sông Thƣơng: 18 cơ sở, trong đó có 06 cơ sở xả thải trực tiếp vào sông Thƣơng.
- Các trạm bơm tiêu thoát nƣớc vào sông Thƣơng: 22 trạm bơm, trong đó có 05 trạm bơm tiêu thoát nƣớc thải sinh hoạt và sản xuất, 17 trạm bơm tiêu thoát nƣớc nông nghiệp chỉ hoạt động vào mùa mƣa.
- Các điểm nhập lƣu vào sông Thƣơng: 05 sông, suối nhập lƣu.
- Lưu lượng các nguồn nước tác động vào sông Thương được xác định bằng các phương pháp sau:
+ Đối với cơ sở sản xuất: Tính toán theo số liệu điều tra các cơ sở xả thải thông qua số liệu đầu vào của hệ thống xử lý nƣớc thải trƣớc khi thải ra nguồn tiếp nhận nƣớc thải và kiểm tra thực tế xả nƣớc thải vào nguồn nƣớc;
+ Đối với các trạm bơm tiêu nƣớc thải: tính toán bằng tổng công suất các máy bơm hoạt động nhân với thời gian hoạt động trong ngày của trạm bơm đó.
+ Đối với nguồn nƣớc là các sông suối nhập lƣu vào sông Thƣơng xác định lƣu lƣợng theo Quy phạm điều tra dòng chảy cạn vùng sông không ảnh hƣởng thủy triều 94 TCN 24-2002 do Tổng cục Khí tƣợng Thủy văn ban hành.
b. Đánh giá chất lượng các nguồn nước tác động vào sông Thương.
Với 03 đối tƣợng là nguồn nƣớc tác động chính đến sông Thƣơng, đề tài đã lên phƣơng án lấy mẫu đánh giá chất lƣợng nƣớc cụ thể nhƣ sau:
Phương pháp lấy mẫu ngoài thực địa và Phương pháp phân tích mẫu.
- Phƣơng pháp lấy mẫu ngoài thực địa:
Thực hiện lấy và bảo quản mẫu nƣớc theo các tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành, gồm:
* TCVN 5996-1995: Hƣớng dẫn lấy mẫu ở sông và suối. * TCVN 5999-1995: Hƣớng dẫn lấy mẫu nƣớc thải: * TCVN 5993-1995: Hƣớng dẫn bảo quản và xử lý mẫu.
* Phương pháp lấy mẫu:
Lấy mẫu nƣớc sông dùng phƣơng pháp lấy mẫu tổ hợp: Lấy 3 mẫu ở 3 vị trí khác nhau (giữa dòng, bờ trái, bờ phải) với thể tích bằng nhau rồi trộn lẫn.
Lấy mẫu nƣớc thải dùng phƣơng pháp lấy mẫu đơn: một mẫu riêng lẻ lấy ngẫu nhiên từ một vùng nƣớc..
- Bình đựng mẫu: Chai PE 0,5 lít.
* Thiết bị lấy mẫu:
Lấy mẫu nƣớc sông: Sử dụng gầu múc để lấy mẫu ở độ sâu 50cm. Gầu đƣợc nút kín và thả chìm vào nƣớc; đến độ sâu đã định nút đƣợc mở ra và nƣớc tràn vào đến đầy.
Lấy mẫu nƣớc thải: Lấy thủ công. Nhúng chai xuống nƣớc và kéo lên sau khi nạp đầy.
- Lấy mẫu phân tích các thông số còn lại:
Tráng chai bằng chính mẫu cần phân tích. Lấy đầy mẫu vào 2 chai PE có dung tích 0,5 lít. Tránh sục mạnh mẫu vào chai. Đậy chặt nắp. Bảo quản lạnh.
- Nguồn lấy mẫu và các điều kiện lấy mẫu đƣợc ghi chép kèm ngay vào bình sau khi nạp mẫu. Nhãn chai và và báo cáo lấy mẫu đƣợc hoàn thành vào thời gian lấy mẫu.
* Báo cáo lấy mẫu có những thông tin sau:
+ Địa điểm (tên) lấy mẫu, có toạ độ và mọi thông tin về địa điểm; + Chi tiết về điểm lấy mẫu;
+ Ngày tháng lấy mẫu; + Phƣơng pháp lấy mẫu + Thời gian lấy mẫu; + Ngƣời lấy mẫu; + Điều kiện thời tiết;
+ Chất bảo vệ hoặc chất ổn định đã đƣa thêm vào mẫu; + Dữ liệu thu thập tại hiện trƣờng.
- Mẫu đƣợc bảo quản lạnh từ ngay sau khi lấy và gửi về phòng thí nghiệm trong vòng 24h.
* Địa điểm lấy mẫu:
Để đánh giá chất lƣợng các nguồn nƣớc tác động trực tiếp vào sông Thƣơng, đề tài đã dựa trên hiện trạng xả nƣớc thải trực tiếp vào nguồn nƣớc sông, các vị trí tiếp nhận các nguồn nƣớc vào sông Thƣơng để xác định vị trí quan trắc chất lƣợng các nguồn nƣớc tác động trực tiếp, đảm bảo thể hiện đƣợc sự ảnh hƣởng của các nguồn nƣớc đặc trƣng đến sông Thƣơng.
Quá trình điều tra khảo sát dọc tuyến sông Thƣơng để tiến hành quan trắc lƣu lƣợng và lấy mẫu nƣớc phân tích, phục vụ cho việc đánh giá chất lƣợng nƣớc, đề tài đã triển khai lấy 13 mẫu nƣớc mặt (NM) và 13 mẫu nƣớc tác động (M),(Hình 3.1- 3.4), trong đó xác định cụ thể nhƣ sau:
- Ngày lấy mẫu: 14/5/2017;
- Thời tiết: có nắng, nhiệt độ: 28oC – 32oC; - Vị trí lấy mẫu:
Bảng 3.1. Mô tả cụ thể tọa đổ các điểm lấy mẫu nƣớc mặt sông Thƣơng và các nguồn nƣớc tác động vào sông Thƣơng:
ST T Ký hiệu mẫu Tọa độ
Mô tả vị trí Địa Chỉ Loại
mẫu
X Y
1 NM 01 621530 2369454
Trên sông Thƣơng trƣớc khi nhập lƣu
vào sông Sỏi
Bố Hạ - Yên
Thế Nƣớc mặt
2 M 01 622310 2369482
Trên sông Sỏi trƣớc khi đổ vào sông
Thƣơng Bố Hạ - Yên Thế Nƣớc nhập lƣu 3 NM 02 623617 2361313
Trên sông Thƣơng trƣớc khi nhập lƣu với cống thủy lợi xã
Dƣơng Đức thôn Đức Mai- xã Dƣơng Đức- huyện Lạng Giang Nƣớc mặt 4 M 02 623920 2361011
Trên ngòi Đức Mại, xã Dƣơng Đức trƣớc
khi nhập lƣu với sông Thƣơng thôn Đức Mai- xã Dƣơng Đức- huyện Lạng Giang Nƣớc nhập lƣu
5 NM 03 623392 2359960
Vị trí trên sông Thƣơng trƣớc khi nhập lƣu với ngòi
Phú Khê Phú Khê-Quế Nham-Tân Yên Nƣớc mặt 6 M 03 623035 2359775
Trên ngòi Phú Khê trƣớc khi đổ vào sông Thƣơng Phú Khê-Quế Nham-Tân Yên Nƣớc nhập lƣu 7 NM 04 624151 2356208
Trên sông Thƣơng trƣớc khi tiếp nhận nƣớc thải của CCN Thọ Xƣơng và Nhà máy Phân đạm Hà Bắc Thọ Xƣơng - TP. Bắc Giang Nƣớc mặt 8 M 04 624022 2355739 Cửa xả nƣớc thải cụm công nghiệp Thọ Xƣơng và nhà máy phân đạm Hà Bắc trƣớc khi xả vào sông Thƣơng Thọ Xƣơng - TP. Bắc Giang Nƣớc thải 9 NM 05 622872 2353636
Trên sông Thƣơng trƣớc khi qua cống xả của trạm bơm Chi
Ly
Trần Phú - TP.
Bắc Giang Nƣớc mặt
10 M 05 623065 2353589 Cửa xả của trạm
bơm Chi Ly Trần Phú - TP. Bắc Giang Nƣớc thải
11 NM 06 622904 2353509
Trên sông Thƣơng trƣớc khi nhập lƣu với
ngòi Cầu Sim
Đa Mai - TP.
Bắc Giang Nƣớc mặt
12 M 06 622685 2353253
Trên ngòi Cầu Sim trƣớc khi đổ vào sông Thƣơng Đa Mai - TP. Bắc Giang Nƣớc nhập lƣu 13 NM 07 623056 2352987
Trên sông Thƣơng trƣớc khi qua cửa xả
của trạm bơm Nhà Dầu Trần Phú - TP. Bắc Giang Nƣớc mặt 14 M 08 623216 2352924 Cửa xả của trạm bơm Nhà Dầu Trần Phú - TP. Bắc Giang Nƣớc thải 15 M 07 623108 2352909
Cửa xả của công ty CP Habada khi trạm bơm Nhà Dầu không
bơm
Trần Phú - TP. Bắc Giang
Nƣớc thải
16 NM 08 623912 2352248
Trên sông Thƣơng trƣớc khi nhập lƣu với
ngòi cống Bún Đồng Sơn- Đồng Quan - TP. Bắc Giang Nƣớc mặt 17 M 09 622863 2351909 Trên Ngòi Bún trƣớc khi đổ vào sông
Thƣơng Đồng Sơn- Đồng Quan - TP. Bắc Giang Nƣớc nhập lƣu 18 NM 09 623286 2352597
Trên sông Thƣơng trƣớc khi qua cửa xả trạm bơm Đồng Cửa
Lê Lợi - TP.
Bắc Giang Nƣớc mặt
19 M 10 624022 2352322 Cửa xả của trạm bơm
Đồng Cửa Lê Lợi - TP.
Bắc Giang Nƣớc thải
20 NM 10 624306 2352292
Trên sông Thƣơng trƣớc khi qua cửa xả trạm bơm Châu Xuyên
II phƣờng Lê Lợi Lê Lợi - TP. Bắc Giang Nƣớc mặt 21 M 11 624571 2352284 Cửa xả trạm bơm Châu Xuyên II phƣờng Lê Lợi trƣớc
khi xả vào sông Thƣơng Lê Lợi - TP. Bắc Giang Nƣớc thải 22 NM 11 624665 2352004
Trên sông Thƣơng trƣớc khi qua cửa xả trạm bơm Châu Xuyên
I phƣờng Lê Lợi Lê Lợi - TP. Bắc Giang Nƣớc mặt 23 M 12 624819 2351926 Cửa xả trạm bơm Châu Xuyên I phƣờng
Lê Lợi trƣớc khi xả vào sông Thƣơng
Lê Lợi - TP. Bắc Giang
Nƣớc thải
24 NM 12 625550 2350280
Trên sông Thƣơng trƣớc khi qua cống xả
nƣớc thải thành phố Bắc Giang tại khu xử lý nƣớc thải thành phố
Bắc Giang thuộc xã Tân Tiến
Tân Tiến - Yên Dũng Nƣớc mặt 25 M 13 625680 2350410 Cửa xả nƣớc thải thành phố Bắc Giang
trƣớc khi xả thải vào sông Thƣơng sau khu xử lý nƣớc thải
Tân Tiến
Tân Tiến - Yên
Dũng Nƣớc thải
26 NM 13 625943 2348721
Trên sông Thƣơng trƣớc khi nhập lƣu với sông Lục Nam
Đức Giang-
* Sơ đồ các vị trí lấy mẫu
Hình 3.2. Sơ đồ đoạn Sông Thương qua Thành phố Bắc Giang
Hình 3.3. Mô tả vị trí lấy mẫu quan trắc chất lượng các nguồn tác động trực tiếp vào 25ong Thương và chất lượng nước sông Thương.
- Phƣơng pháp phân tích mẫu:
Các mẫu phân tích chất lƣợng nƣớc mặt, nƣớc thải ở trong phòng thí nghiệm thuộc Trung tâm Nghiên cứu quan trắc và mô hình hóa môi trƣờng – Đại học Khoa học Tự nhiên, địa chỉ số 334, phƣờng Nguyễn Trãi, quận Thanh Xuân, TP Hà Nội, với các chỉ tiêu và phƣơng pháp phân tích cụ thể trong bảng sau:
Bảng 3.2. Chỉ tiêu và phƣơng pháp phân tích chất lƣợng nƣớc thải và nƣớc mặt TT Thông số
phân tích Đơn vị Phƣơng pháp phân tích
1 pH - TCVN 6492:1999 – Xác định pH bằng máy đo pH
2 COD mg/l
SMEWW 5220D- Xác định nhu cầu oxy hoá học bằng cách oxy hóa các hợp chất hữu cơ bằng hỗn hợp bicromat
và axit sulfuric trong cuvet đậy kín ở 150OC trong 2 giờ, rồi đo độ hấp thụ quang ở 420nm.
3 BOD5 mg/l TCVN 6001-1:2008 – Xác định nhu cầu oxi sinh hoá sau 5 ngày (BOD5) bằng phƣơng pháp cấy và pha loãng
4 TSS mg/l
TCVN 6625:2000- Xác định chất rắn lơ lửng bằng cách lọc qua giấy lọc sợi thuỷ tinh đã biết khối lƣợng. Làm khô
giấy lọc và cặn ở 103 – 105OC. Cân giấy lọc đã sấy. Hiệu số khối lƣợng giấy lọc trƣớc và sau khi lọc và sấy cho biết
giá trị TSS.
5 DO mg/l TCVN 5499:1995- Xác định oxy hoà tan – Phƣơng pháp Winkler.
6 Fe mg/l TCVN 6177:1996- Xác định sắt bằng phƣơng pháp trắc phổ dùng thuốc thử 1,10-phenantrolin.
7 NO3-(N) mg/l Phƣơng pháp đo quang
8 PO43- (P) mg/l Phƣơng pháp đo quang
9 Cl- mg/l Xác định bằng phƣơng pháp chuẩn độ muối Morh.
10 Coliform MPN
/100ml
TCVN 6187-2:1996 – Phát hiện và đếm vi khuẩn coliform, vi khuẩn coliform chịu nhiệt và Escherichia coli
- Phƣơng pháp so sánh đánh giá:
+ Đối với các kết quả phân tích mẫu chất lƣợng nƣớc thải công nghiệp đánh giá theo quy chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT (M 04; M 07);
+ Đối với chất lƣợng nƣớc thải sinh hoạt đánh giá theo quy chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT ( M 13);
+ Đối với kết quả phân tích mẫu tại các vị trí nhập lƣu đánh giá theo Quy chuẩn QCVN 08:2008/BTNMT (M 01; M 02; M 03; M 06; M 09);
+ Đối với các kết quả phân tích mẫu tại các trạm bơm tiêu nƣớc thải đánh giá theo quy chuẩn QCVN 14:2008/BTNMT ( M 05; M 08; M 10; M 11; M 12).
3.4.2. Xác định đặc điểm lưu lượng và chất lượng nước sông Thương thuộc khu vực nghiên cứu:
* Tiêu chí cần đạt được các kết quả về:
- Đánh giá diễn biến lƣu lƣợng nƣớc sông Thƣơng;
- Đánh giá chất lƣợng nƣớc sông Thƣơng tại thời điểm nghiên cứu; - Diễn biến chất lƣợng nƣớc sông Thƣơng.
* Phương pháp thực hiện:
a. Đánh giá diễn biến lưu lượng nước sông Thương:
Để đánh giá diễn biến lƣu lƣợng nƣớc trên sông Thƣơng, đề tài tiến hành tính toán diễn biến lƣu lƣợng của sông Thƣơng tại trạm thủy văn Cầu Sơn qua các năm, cụ thể nhƣ sau:
* Tính toán số liệu lưu lượng trên sông Thương tại trạm thủy văn Cầu Sơn
Hình 3.4. Mạng lưới trạm thủy văn tại sông Thương, tỉnh Bắc Giang
Hình 3.5. Giếng tự ghi mực nước sông Thương của Trạm thủy văn Cầu Sơn
Trên dòng chính sông Thƣơng có 2 trạm thủy văn là trạm Cầu Sơn và trạm Phủ Lạng Thƣơng hiện vẫn đang hoạt động. Trạm thủy văn Cầu Sơn là trạm thủy văn cấp I, tuy nhiên trạm đã ngừng đo lƣu lƣợng nƣớc từ năm 1974, hiện nay trạm chỉ còn đo số liệu mực nƣớc sông Thƣơng. Trạm thủy văn Phủ Lạng Thƣơng là trạm cấp III, chỉ đo mực nƣớc sông và nằm ở hạ lƣu sông Thƣơng. Vì vậy, trạm thủy văn Cầu Sơn đƣợc lựa chọn để tính toán, kéo dài số liệu lƣu lƣợng dòng chảy trên sông Thƣơng tại các vị trí quan trắc chất lƣợng nƣớc.
Trạm thủy văn Cầu Sơn đƣợc đặt trên thƣợng nguồn dòng chính sông Thƣơng tại xã Hƣơng Sơn, huyện Lạng Giang, Bắc Giang (khống chế lƣợng nƣớc sông Thƣơng trƣớc khi chảy vào Bắc Giang), đƣợc xây dựng từ năm 1960, đã đo đạc lƣu lƣợng và mực nƣớc từ năm 1961 -1973, từ 1974 tới nay trạm chỉ quan trắc H, tuy nhiên quan hệ Q = f (H) tại Cầu Sơn khá chặt chẽ. Để đảm bảo độ tin cậy, đề tài sẽ thực hiện việc kéo dài chuỗi số liệu lƣu lƣợng dòng chảy tại trạm Cầu Sơn theo phƣơng pháp sử dụng tƣơng quan Q = f (H).
Phương pháp tương quan Q = f(H)
Sử dụng các giá trị thực đo Q và H từ năm 1962-1973 để xây dựng các đƣờng tƣơng quan Q ~ H. Từ đó xây dựng đƣợc bảng khai toán tài liệu thực đo Q ~ H, các bƣớc tiến hành cụ thể nhƣ sau:
Bƣớc 1) Từ chuỗi giá trị Q, H thực đo, trích ra chuỗi gồm các giá trị Hmax, Qmax, HTB, QTB và Hmin, Qmin của từng tháng. Sau đó, sắp xếp chuỗi số liệu theo thứ tự từ nhỏ đến lớn.
Bƣớc 2) Chia chuỗi số liệu Q, H ở trên thành 4 khoảng giá trị (theo Q) nhƣ sau: Khoảng giá trị 1: Q < 30 m3 /s Khoảng giá trị 2: 30 m3 /s < Q < 100 m3/s Khoảng giá trị 3: 100 m3 /s < Q < 400 m3/s Khoảng giá trị 4: Q > 400 m3 /s
Vẽ các đƣờng tƣơng quan Q ~ H (đƣờng đi qua trung tâm nhóm điểm) ứng với các khoảng giá trị trên.
3) Dựa vào các đƣờng tƣơng quan Q~H đã xây dựng ứng với các