3.3.1. Mô phỏng chất lượng nước trên LVS Nhuệ - Đáy ứng với kịch bản 1
Kịch bản 1 ứng với các điều kiện tự nhiên và hiện trạng sử dụng đất năm 2008 Các số liệu tính tốn kịch bản 1 bao gồm:
- Số liệu về hiện trạng sử dụng đ ất năm 2008: được thể hiện trong bảng 2.2
- Số liệu về khí tượng thực đo năm 2008: lượng mưa, nhiệt độ khơng khí trung bình, nhiệt độ điểm sương, bức xạ mặt trời, tốc độ gió
- Các dữ liệu về địa hình
- Số liệu về chất lượng nước mặt tại một số vị trí quan trắc
Nghiên cứu lựa chọn năm 2008 để xây dựng kịch bản nền bởi nhận thấy năm 2008 là năm có thời tiết và lượng mưa diễn biến khá bất thường.
Trên cơ sở các dữ liệu đã thu thập được, mơ hình BASINS đã tính tốn và đưa ra diễn biến chất lượng nước trên sông Nhuệ, sông Đáy ứng với các tiểu lưu vực 2, 11 và 13. Kết quả tính tốn được thể hiện ở phụ lục 4 đến phụ lục 16 và các đồ thị hình 3.11 đến hình 3.13:
Kết quả tính tốn mơ phỏng chất lượng nước (hình 3.11; hình 3.12 và hình 3.13) cho thấy diễn biến chất lượng nước trên LVS Nhuệ Đáy ứng với ba tiểu lưu vực được lựa chọn như sau:
Sông Nhuệ ( tiều lưu vực 2): Nước mặt sông Nhuệ chịu ảnh hưởng lớn bởi
nước thải của thành phố Hà Nội. Chất lượng nước phụ thuộc vào chế độ vận hành cống Liên Mạc, chế độ xả nước của đập Thanh Liệt và chế độ tưới tiêu của hệ thống thủy nông. Nếu công Liên Mạc mở to, lưu lượng nước sơng Hồng chảy vào lớn thì chất lượng nước được cải thiện do được pha lỗng. Nếu cống Liên Mạc đóng hoặc mở với khẩu độ nhỏ thì đập Thanh trì vẫn nhận nước thải từ sông Tô Lịch xả vào làm nguồn nước bị ô nhiêm. Về mùa mưa cống Liên Mạc đóng, cống Liên Mạc chủ yếu là nước thải thành phố, nước mưa, nước tiêu nông nghiệp, nguồn nước bị ô nhiễm và tiêu thốt sang sơng Đáy. Diễn biến chất lượng nước sông Nhuệ được mô phỏng sơ bộ (hình 3.11) như sau:
Hàm lượng DO, BOD5 trong nước đa phần không đạt quy chuẩn cho phép theo QCVN 08:2008/BTNMT - loại A2, hàm lượng DO cả năm dao động trong khoảng 1,5 – 5,7 mg/l dưới giới hạn cho phép. Hàm lượng BOD5 dao động từ 6,1 đến 34,9 mg/l vượt 1,02 – 5,82 lần giới hạn cho phép. Nồng độ NH4+
trong nươc mùa khô giao động trong khoảng 0,31 – 2,6 mg/l vượt 1,55 - 13 lần giới hạn cho phép. Nồng độ NH4+ mùa mưa dao động từ 0,32 – 19,52 mg/l vượt giới hạn cho phép 1,6 – 97,6 lần. Nồng độ PO4+ cả năm dao động từ 0.068 – 1,72 mg/l vượt 8,6 lần quy chuẩn cho phép. Từ đồ thị (hình 3.11)nhận thấy tại thời điểm cuối tháng 10 đầu tháng 11 nồng độ các chất ô nhiễm tăng cao tương ứng với thời điểm mưa lớn nhất trong năm, mưa lớn cuốn theo các chất ô nhiễm trên bề mặt kèm theo chế độ hoạt động xả nước thải của cống Liên Mạc dẫn đến tình trạng ơ nhiễm của nguồn nước.
Sông Đáy ( tiểu lưu vực 11 và 13):
Sông Đáy đoạn chảy qua tỉnh Hà Nam – tiểu lưu vực 11: theo kết quả mô phỏng chất lượng nước tại tiểu lưu vực 11 (hình 3.12) ta thấy hàm lượng DO trong nước vào mùa khô cao hơn hàm lượng DO trong nước vào mùa mưa. Từ đồ thị nhận thấy hàm lượng DO trong nước ba tháng đầu năm nằm trong giới hạn cho phép (≥5mg/l), hàm lượng DO từ tháng 4 đến tháng 9 dao động từ 3,8 – 6,3 mg/l. Cuối tháng 10 hàm lượng DO tăng cao do mưa lớn, nồng độ các chất ơ nhiễm, sau đó hàm lượng DO giảm dần về các tháng cuối năm. Hàm lượng BOD5 trong nước
dao động từ 5-19,5 mg/l. Quan sát trên đồ thị nhận thấy hàm lượng BOD5 đạt giá trị cao vào các tháng 3, tháng 5, tháng 7, tháng 8 và tháng 12. Kết quả mô phỏng cho thấy nồng độ NH4+ trong nước vào mùa mưa có xu hướng tăng cao hơn so với mùa khô, đặc biệt thời điểm cuối tháng 10, nước mưa cuốn theo các chất ô nhiễm bề mặt cùng với nước ô nhiễm từ sông Nhuệ chảy vào sông Đáy dẫn tới nồng độ NH4+ lên tới 16,35 mg/l vượt 81,75 lần giới hạn cho phép. Nồng độ PO43- trong nước đạt giá trị cao vào các tháng 3, tháng 5, tháng 10, tháng 11, trong đó đ ạt giá trị cao nhất vào tháng 10 là 1,564 mg/l vượt 7,82 lần giới hạn cho phép theo QCVN 08:2008 - loại A2.
Sông Đáy đoạn chảy qua tỉnh Ninh Bình – tiểu lưu vực 13: từ đồ thị mô phỏng chất lượng nước tại tiểu lưu vực 13 (hình 3.13) cho thấy diễn biên hàm lượng các chất hữu cơ và chất dinh dưỡng trên sông Đáy đoạn chảy qua tỉnh Ninh Bình có xu hướng tương tự như sông Đáy đoạn chảy qua tỉnh Hà Nam tuy nhiên nồng độ các chất ô nhiễm giảm dần về phía hạ lưu. Hàm lượng DO trong nước dao động từ 4,0 – 8,6 mg/l đa phần nằm trong giới hạn cho phép, thời điểm bắt đ ầu vào mùa mưa, hàm lượng DO trong nước có xu hướng giảm nhẹ sau đó tăng dần do q trình tự làm sạch của nguồn nước. Hàm lượng BOD5 mùa khô hầu như nằm trong giới hạn cho phép. Hàm lượng BOD5 tăng cao từ tháng 4 đến tháng 9 dao động từ 7,9 –
14 mg/l vượt 1,32 – 2,33 lần giới hạn cho phép. Hàm lượng BOD5 trong nước giảm vào tháng 10, đầu tháng 11 sau đó tăng dần vào các tháng cuối năm. Quan sát từ đồ thị (hình 3.13) nhận thấy nồng độ NH4+ trong nước đầu mùa mưa tăng cao hơn so với mùa khô, nồng độ NH4+ cao nhất vào cuối tháng 10, đầu tháng 11, nồng độ NH4+ lên tới 15,35 mg/l vượt 76,75 lần giới hạn cho phép. Nồng độ PO43- dao động từ 0,03 – 0,452 mg/l, thời điểm cuối tháng 10, đầu tháng 11 nồng độ PO43- đạt giá trị cao nhất là 1,366 mg/l vượt 6,83 lần giới hạn cho phép QCVN 08:2008/BTNMT - loại A2
Chất lượng nước sông Đáy thay đổi thất thường và phụ thuộc vào chất lượng và lưu lượng nước thải sinh hoạt, công nghiệp, nơng nghiệp, làng nghề. Ngồi ra chất lượng nước sông Đáy bị ảnh hưởng bởi chất lượng nước sông Nhuệ. Từ các kết quả nhận thấy nồng độ các chất ơ nhiễm có xu hướng giảm dần về phía hạ lưu.
3.3.2. Mơ phỏng chất lượng nước trên LVS Nhuệ - Đáy ứng với kịch bản 2
Kịch bản 2: giả thiết các kiều kiện khí tượng thủy văn giống năm 2008, các điều kiện điạ hình và hiện trạng sử dụng đất không thay đổi, tuy nhiên kịch bản này ứng dụng quản lý BMP cho các hoạt động nông nghiệp.
Thực hành quản lý tốt hơn (Best Management Practice)- BMP là quá trình quản lý đất đai và các hoạt động trong nông nghiệp nhằm ngăn ngừa và giảm bớt ô nhiễm từ các nguồn thải không tập trung. Quá trình quản lý chất lượng BMP được đánh giá là đơn giản, cơng nghệ và chi phí thấp nhưng mang lại hiệu quả lợi ích tồn diện cho con người và giúp cải thiện mơi trường một cách đáng kể.
Quy trình quản lý BMP bao gồm:
+ Quản lý an toàn chất thải động vật, sử dụng chất thải của vật nuôi một cách hợp lý.
+ Quản lý dinh dưỡng đất: bảo vệ cấu trúc đất và hàm lượng chất hữu cơ của đất, duy trì độ phì của đất, sử dụng phân bón hợp lý, đúng liều lượng và thời điểm, tiến hành các biện pháp ngăn chặn xói mịn đất. Khuyến khích sử dụng các loại phân xanh, phân hữu cơ để hạn chế ảnh hưởng đến môi trường
+ Luân canh cây trồng, bảo tồn canh tác: sử dụng các phương pháp canh tác tiến bộ và các quy trình gieo trồng thích hợp.
+ Quản lý quá trình lựa chọn giống, vật nuôi cây trồng.
+ Quản lý dịch hại: sử dụng thuốc trừ sâu đúng mức cho phép, sử dụng và xử lý hóa chất an tồn, khơng sử dụng thuốc và hóa chất khơng cần thiết.
+ Quản lý thủy lợi: quản lý hệ thống tưới tiêu thủy lợi và hệ thống cấp thốt nước chăn ni thủy hải sản.
+ Quản lý hoạt động chăn nuôi động vật
Thực hành quản lý chất lượng tốt hơn không những giúp nâng cao chất lượng sản phẩm mà cịn giúp giảm thiểu và ngăn chặn ơ nhiễm nước mặt và nước ngầm.
Mơ hình BASINS mô phỏng việc ứng dụng BMP thông qua việc thêm vào mạng lưới modul “BMP” cho các tiểu lưu vực như trình bày trong hình sau: