2.2.1. Phƣơng pháp thống kê, thu thập tài liệu, kế thừa và phân tích tổng hợp
Thu thập số liệu, các thơng tin dữ liệu hiện có liên quan đến kinh tế, xã hội, môi trƣờng khu vực Đầm Vạc, tiến hành hệ thống hố và xử lý các số liệu, tính tốn chọn lọc, xác định số liệu nào là cơ bản và điển hình, đồng thời so sánh chuỗi số liệu ở các thời gian khác nhau (từ năm 2010 đến 2014) nhằm xác định xu thế biến đổi môi trƣờng nƣớc Đầm Vạc.
2.2.2. Phƣơng pháp điều tra khảo sát thực địa
Áp dụng phƣơng pháp điều tra, khảo sát, đo đạc, phỏng vấn thực tiễn nhằm xác định rõ hiện trạng và các tác động đến môi trƣờng nƣớc Đầm Vạc, cụ thể nhƣ sau:
+ Khảo sát các nguồn thải vào Đầm Vạc.
+ Khảo sát, đo đạc, phân tích đánh giá hiện trạng mơi trƣờng nƣớc Đầm Vạc và đặc thù ô nhiễm của các nguồn thải vào Đầm Vạc.
+ Hiện trạng công tác quản lý và bảo vệ môi trƣờng nƣớc Đầm Vạc.
2.2.3. Phƣơng pháp đánh giá nhanh
Trên cơ sở tính tốn nguồn phát thải, loại hình và mức độ ô nhiễm từ các hoạt động công nghiệp, đô thị, nông nghiệp... sẽ sử dụng các hệ số phát thải của tổ chức Y tế thế giới (WHO, 1993) để tính tốn, dự báo.
2.2.4. Phƣơng pháp quan trắc lấy mẫu ngoài hiện trƣờng
2.2.4.1. Vị trí thu mẫu và các thành phần đo đạc, phân tích
Trên cơ sở khảo sát đặc điểm địa hình của đầm, các nguồn tiếp nhận nƣớc của đầm, các vị trí thu mẫu đƣợc lựa chọn, xác định mang tính đại diện và đặc trƣng cho chất lƣợng nƣớc đầm và các vùng trong đầm. Các thành phần thuỷ, lý, hoá đo đạc
và phân tích đƣợc lựa chọn phù hợp với tính chất mơi trƣờng đầm, bao gồm các nhóm chính:
- Nhóm các chất gây ơ nhiễm hữu cơ, đặc trƣng bởi các thông số nhƣ nhu cầu ơxy hố học (COD), nhu cầu ơxy sinh hố (BOD), ơxy hồ tan (DO).
- Nhóm các chất có nguồn gốc nitơ, phốtpho, đặc trƣng bởi các thơng số nhƣ NO3-, NH4+, tổng N, tổng P.
- Nhóm các kim loại và kim loại nặng trong nƣớc nhƣ Sắt (Fe), Chì (Pb), Crơm (Cr), Kẽm (Zn), Mangan (Mn), Asen (As) và thuỷ ngân (Hg).
- Nhóm các chất độc hại khác: Xianua (CN-), dẫu mỡ.
- Nhóm chỉ thị ô nhiễm do vi khuẩn, với thông số đặc trƣng là Coliform.
2.2.4.2. Phương pháp thu mẫu và cố định mẫu
Tại các điểm khảo sát, việc lấy mẫu nƣớc đƣợc tiến hành bằng dụng cụ lấy mẫu nƣớc chuyên dùng dung tích 2 lít, do Wildco (Hoa kỳ) sản xuất. Mẫu đƣợc đựng trong bình nhựa trung tính và cố định bằng H2SO4 đặc đối với các chất có nguồn gốc hữu cơ và bằng HNO3 đặc đối với các chỉ tiêu kim loại nặng. Mẫu phân tích vi sinh vật đƣợc đựng trong lọ thuỷ tinh 250 ml đã đƣợc khử trùng, đặt trong bình nƣớc đá. Các mẫu thuỷ hố và vi sinh vật đƣợc bảo quản ở 4oC và đƣợc tiến hành phân tích ngay sau khi thu mẫu.
2.2.5. Phƣơng pháp phân tích mẫu
- Chỉ tiêu pH đƣợc đo ngay tại hiện trƣờng.
- Phân tích COD đƣợc tiến hành nhờ chất oxy hóa là K2Cr2O7 dƣ và lƣợng Cr2O72- dƣ đƣợc chuẩn độ bằng dung dịch muối Mohr.
- Xác định BOD5 bằng phƣơng pháp đo hàm lƣợng DO ngày đầu và sau 5 ngày ở điều kiện nhiệt độ ổn định 200C trong thời gian 5 ngày trong tủ điều nhiệt.
- Các chỉ tiêu Pts, NH4+, NO3- đƣợc xác định bằng phƣơng pháp so màu. - Chỉ tiêu Nts đƣợc xác định theo phƣơng pháp Kjendhal.
- Chỉ tiêu TSS đƣợc xác định theo phƣơng pháp khối lƣợng.
- Mẫu kim loại nặng đƣợc phân tích trên máy quang phổ hấp phụ nguyên tử AAS (atomic absorption spectrometry).
- Mẫu dầu mỡ phân tích theo phƣơng pháp chuẩn của Mỹ trên máy sắc ký khí Shimadzu GC 14, chiết mẫu bằng n- Hecxan.
- Phân tích Coliform tổng số bằng phƣơng pháp màng lọc, nuôi cấy vi sinh vật trực tiếp trên môi trƣờng Aga - en do ủ trong tủ điều nhiệt ở nhiệt độ 37o
C. Sau thời gian ủ trong tủ 12 giờ, đƣa mẫu ra đếm số khuẩn lạc trên đĩa nuôi cấy.
Chƣơng 3 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. HIỆN TRẠNG VÀ DIỄN BIẾN CHẤT LƢỢNG NƢỚC ĐẦM VẠC 3.1.1. Hiện trạng chất lƣợng nƣớc Đầm Vạc
3.1.1.1. Hiện trạng chất lượng các nguồn nước chảy vào Đầm Vạc năm 2014
Nguồn cấp nƣớc chính cho Đầm Vạc là sơng Phan, sơng Bến Tre, nƣớc của các con suối nhỏ chảy từ các xã Tam Quan, Đại Đình đổ vào Đầm Vạc tại hồ Cống Tỉnh và nƣớc từ các suối nhỏ khác chảy từ chân núi Đinh và núi Bông vào Đầm Vạc thơng qua hồ Bảo Sơn. Ngồi ra Đầm Vạc còn chịu ảnh hƣởng trực tiếp cả về lƣu lƣợng và chất lƣợng nƣớc 8 hồ đầm xung quanh nhƣ hồ Trại ổi, hồ Vậy, hồ Cầu Phao, hồ Bờ Phát, hồ Canh Nông, hồ Bờ Rèm, đầm Chúa… Chất lƣợng các nguồn nƣớc đổ vào Đầm Vạc đƣợc đánh giá qua các mẫu nƣớc lấy trên các sông vào Đầm Vạc, kết quả phân tích đƣợc thể hiện trong bảng sau:
Bảng 3.1. Kết quả phân tích chất lượng nước các sơng tại cửa xả đổ vào Đầm Vạc
TT Chỉ tiêu Đơn vị Sông Phan (CX1) Sông Bến Tre (CX2) QCVN 08:2008/BTNMT Đợt 1 Đợt 2 Đợt 1 Đợt 2 A2 B1 1 pH 7,08 7,09 7,15 7,23 6 - 8,5 5,5 - 9 2 COD mg/l 9,2 7,2 14 9,6 15 30 3 BOD5 mg/l 5,2 4,6 6,9 5,5 6 15 4 DO mg/l 1,4 5,94 4 5,82 ≥ 5 ≥ 4 5 TSS mg/l 19 23 8 14 30 50 6 NH4+-N mg/l 0,72 0,09 0,54 0,33 0,2 0,5 7 NO3--N mg/l 1,67 0,25 1,04 1,14 5 10 8 Tổng dầu mỡ mg/l 0,25 0,12 0,16 0,13 0,02 0,1 9 Fe mg/l 0,75 0,92 1,07 1,12 1 1,5 10 Pb mg/l 0,002 0,003 0,001 0,005 0,02 0,05 11 Coliform MPN/100ml 210 750 90 390 5000 7500
Nguồn: Kết quả phân tích mẫu nước tại Phịng Thí nghiệm phân tích mơi trường khu vực I - Trung tâm mạng lưới Khí tượng Thủy văn và Môi trường.
Ghi chú:
Đợt 1: Mùa mưa (tháng 6/2014); Đợt 2: Mùa khô (tháng 11/2014);
Mẫu nước sông Phan (CX1) lấy tại Cầu Vật Cách, xã Đồng Cương, Yên Lạc (X: 2352582, Y: 559620);
Mẫu nước sông Bến Tre (CX2) lấy tại Cầu Oai, TP. Vĩnh Yên, tọa độ (X: 2356200, Y: 559707).
Nhận xét: Độ pH:
pH là một chỉ tiêu quan trọng để xác định, đánh giá chất lƣợng nguồn nƣớc. Độ pH ảnh hƣởng rất lớn đến q trình hóa học và sinh học diễn ra trong môi trƣờng nƣớc. Trị số này phu ̣ thuô ̣c vào hàm lƣợng axít ḿi hƣ̃u cơ ở đáy sơng, sự thủy phân của các muối kim loại nặng và sự phát triển của hệ vi tảo trong sông.
Giá trị pH đo đƣợc tại các vị trí lấy mẫu giao động trong khoảng 7,08-7,23, sƣ̣ chênh lê ̣ch giá tri ̣ pH giƣ̃a các điểm lấy mẫu và giƣ̃a các mùa là khơng đáng kể . Nhìn chung tại các vị trí đo giá trị pH nằm trong giá trị giới hạn cho phép mức A2 (6-8,5) theo QCVN 08:2008/BTNMT.
Ơ nhiễm hữu cơ:
DO: DO tại sơng Phan đo đƣợc vào mùa mƣa và mùa khô lần lƣợt là 1,4 và 5,94 mg/l, giá trị DO tại sông Phan vào mùa mƣa thấp hơp so với mức A2 của 08:2008/BTNMT. DO tại sông Bến Tre đo đƣợc vào mùa mƣa và mùa khô lần lƣợt là 4 và 5,82 mg/l, giá trị DO tại sông Phan vào mùa mƣa nằm trong mức B1 của 08:2008/BTNMT (≥ 4), nhƣng lại thấp hơn mức A2 (≥ 5).
BOD5: Chỉ có duy nhất giá trị BOD5 của nƣớc sông Bến Tre vào mùa mƣa vƣợt tiêu chuẩn cho phép 1,15 lần so với mức A2 của QCVN 08:2008/BTNMT, các giá trị BOD5 còn lại đều nằm trong giới hạn cho phép so với mức A2 và B1 của QCVN 08:2008/BTNMT.
COD: Giá trị COD trong nƣớc sông Bến Tre và sông Phan tại các điểm đo vào mùa khô và mùa mƣa nằm trong khoảng (7,2 - 14 mg/l), các giá trị này đều nằm trong giới hạn mức A2 và B1 của QCVN 08:2008/BTNMT.
Nhƣ vậy, nƣớc tại các nguồn nƣớc chính đổ vào Đầm Vạc có dấu hiệu ơ nhiễm hữu cơ, chủ yếu là chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học (BOD5).
Chất rắn lơ lửng (TSS): Hàm lƣợng chất rắn lơ lửng tại các điểm lấy mẫu
dao động trong khoảng 8-23 mg/l, các giá trị này đều nằm trong giới hạn cho phép theo mức A2 và B1 của QCVN 08:2008/BTNMT.
Thành phần dinh dƣỡng:
Kết quả phân tích hàm lƣợng các chỉ tiêu về dinh dƣỡng gồm amoni, nitrat, cho thấy hàm lƣợng amoni trong mẫu nƣớc sông Phan và sông Bến Tre vào mùa mƣa vƣợt từ 1,08-1,44 lần so với QCVN 08:2008/BTNMT cột B1, và vƣợt 2,7-3,6 lần so với QCVN 08:2008/BTNMT cột A2.
Hàm lƣợng nitrat trong các mẫu nƣớc dao động trong khoảng 0,25-1,67 mg/l, các giá trị này đều nằm trong giới hạn cho phép theo QCVN 08:2008/BTNMT cột A2 và B1.
Coliform:
Chỉ số coliform trong các mẫu nƣớc sông Phan và sông Bến Tre dao động trong khoảng 90-390 MPN/100ml và đều nằm trong giới hạn cho phép theo QCVN 08:2008/BTNMT cột A2 và B1.
Các kim loại trong nƣớc:
Hàm lƣợng các kim loại trong các nguồn nƣớc đổ vào Đầm Vạc đều nằm trong giới hạn QCVN 08:2008/BTNMT cột A2 và B1.
Các chất độc hại khác:
Hiện nay nƣớc sông Phan và sông Bến Tre tại các cửa xả vào Đầm Vạc có dấu hiệu bị ơ nhiễm bởi dầu mỡ. Hàm lƣợng dầu mỡ trong các mẫu nƣớc vƣợt giá trị giới hạn cho phép từ 6-12,5 lần so với mức A2 và 1,2-2,5 lần so với mức B1 theo QCVN 08:2008/BTNMT.
Kết luận chung về chất lượng các nguồn nước tại cửa xả đổ vào Đầm Vạc
Các nguồn nƣớc đổ vào Đầm Vạc gồm: Sông Phan và sông Bến Tre bị ô nhiễm nhẹ hợp chất hữu cơ (BOD5), tổng dầu mỡ và dinh dƣỡng (hàm lƣợng amoni vào mùa mƣa).
3.1.1.2. Hiện trạng chất lượng nước tại các điểm xả thải xung quanh Đầm Vạc
Các nguồn thải trực tiếp vào Đầm Vạc bao gồm: Nƣớc thải khu công nghiệp Khai Quang, nƣớc thải bệnh viện Quân Y 109, nƣớc thải sinh hoạt của các hộ dân, nhà hàng, khách sạn xung quanh, khu dịch vụ phục vụ sân golf xã Thanh Trù, thành phố Vĩnh Yên.
Bảng 3.2. Kết quả phân tích chất lượng nước tại các điểm xả thải xung quanh Đầm Vạc
TT Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả phân tích QCVN 08:2008
(cột B1) NM1 NM2 NM3 NM4 NM5 NM6 1 pH - 7,25 8,13 7,61 7,04 7,40 7,81 5,5-9 2 BOD5 mg/l 22,52 21,70 38,57 44,16 24,70 18,51 15 3 COD mg/l 48 44,8 64 79,33 56 48 30 4 TSS mg/l 107 62 103 71 110 63 50 5 Pb mg/l 0,004 0,005 < 10-3 0,003 0,002 < 10-3 0,05 6 As mg/l 0,004 0,006 0,005 0,007 0,003 0,006 0,05 7 Fe mg/l 0,226 0,026 0,063 0,061 0,023 0,023 1,5 8 Cu mg/l 0,003 0,009 0,001 0,012 < 10-3 0,006 0,5 9 Zn mg/l 0,462 0,386 0,049 0,081 0,207 0,126 1,5 10 Hg mg/l < 10-4 < 10-4 < 10-4 < 10-4 < 10-4 < 10-4 0,001 11 Cr6+ mg/l 0,008 0,002 0,006 < 10-3 < 10-3 0,001 0,04 12 Tổng N mg/l 18,47 10,16 9,66 9,57 3,76 9,58 - 13 Tổng P mg/l 0,52 0,39 0,45 0,41 0,19 0,32 - 14 Sunfua (S2-) mg/l 0,012 0,022 0,025 0,013 0,018 0,027 - 15 CN- mg/l 0,003 0,004 0,005 0,003 0,002 0,001 0,02 16 NH4+ mg/l 4,15 1,17 2,09 1,01 0,74 1,9 0,5 17 Tổng coliform MPN/100ml 11.000 9.400 6.300 12.500 7.900 7.900 7.500
Nguồn: Kết quả phân tích mẫu nước tại Phịng Thí nghiệm phân tích mơi trường khu vực I - Trung tâm mạng lưới Khí
Ghi chú:
Thời gian lấy mẫu: tháng 6 năm 2014;
NM1: Nước mặt mương nước thải KCN Khai Quang - thành phố Vĩnh Yên (nước thải sinh hoạt từ khu dân cư và một phần nước thải KCN Khai Quang thải ra), tọa độ (X: 2355446, Y: 564971);
NM2: Nước mặt hồ Khai Quang (giáp Đầm Vạc) - thành phố Vĩnh Yên (nước thải sinh hoạt từ khu dân cư và một phần nước thải KCN Khai Quang thải ra), tọa độ (X: 2356969, Y: 563407);
NM3: Nước mặt Đầm Vạc, phường Ngô Quyền, thành phố Vĩnh Yên (nước mặt Đầm Vạc, phường Ngô Quyền, thành phố Vĩnh Yên), tọa độ (X: 2356449, Y: 561337);
NM4: Nước mặt Đầm Vạc, phía sau Bệnh viện Quân Y 109 gần tỉnh đội Vĩnh Phúc (nước thải bệnh viện), tọa độ (X: 2355671, Y: 560169);
NM5: Nước mặt Đầm Vạc, phường Liên Bảo, thành phố Vĩnh Yên (nước thải sinh hoạt từ khu dân cư), tọa độ tọa độ (X: 2357101, Y: 562889);
NM6: Nước mặt Đầm Vạc, sân golf xã Thanh Trù, thành phố Vĩnh Yên (nước thải sinh hoạt từ khu dịch vụ sân golf), tọa độ tọa độ (X: 2354712, Y: 563625);
QCVN 08:2008/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước mặt: - B1 - Dùng cho mục đích tưới tiêu thủy lợi hoặc các mục đích sử dụng khác có u cầu chất lượng nước tương tự hoặc các mục đích sử dụng như loại B2 ;
- (-): Không quy định.
Độ pH: Giá trị pH đạt mức B1 của QCVN 08:2008/BTNMT, mức đảm bảo sử dụng cho mục đích tƣới tiêu thủy lợi hoặc các mục đích sử dụng khác có yêu cầu chất lƣợng nƣớc tƣơng tự hoặc các mục đích sử dụng giao thơng thủy và các mục đích khác với yêu cầu nƣớc chất lƣợng thấp.
Thành phần hữu cơ:
BOD5: BOD5 tại các điểm xả thải dao động trong khoảng 18,51-44,16 mg/l. Nhƣ vậy, tại các điểm xả thải khu công nghiệp Khai Quang, bệnh viện Quân Y 109, nƣớc thải khu dân cƣ có BOD5 vƣợt giá trị giới hạn cho phép từ 1,23 đến 2,94 lần so với mức B1 của QCVN 08:2008/BTNMT.
Hình 3.1. BOD5 trong nước tại các điểm xả thải xung quanh Đầm Vạc
COD: COD tại các điểm xả thải dao động trong khoảng 44,8-79,33 mg/l. Cũng giống nhƣ BOD, COD tại các điểm xả thải đều vƣợt giá trị giới hạn cho phép từ 1,49 đến 2,64 lần giá so với mức B1 của QCVN 08:2008/BTNMT.
Nhƣ vậy, nƣớc tại các điểm xả thải vào Đầm Vạc đều bị ơ nhiễm bởi chất hữu cơ.
Hình 3.2. COD trong nước tại các điểm xả thải xung quanh Đầm Vạc
Chất rắn lơ lửng (TSS): Hàm lƣợng chất rắn lơ lửng tại các điểm xả thải dao động trong khoảng 62-107 mg/l. Nhƣ vậy, TSS tại các điểm xả thải không đảm bảo mức B1 của QCVN 08:2008/BTNMT.
Hình 3.3. TSS trong nước tại các điểm xả thải xung quanh Đầm Vạc
Thành phần dinh dƣỡng:
Hình 3.4. NH4+
trong nước tại các điểm xả thải xung quanh Đầm Vạc
Kết quả phân tích hàm lƣợng các chỉ tiêu về dinh dƣỡng gồm amoni, tổng N, tổng P cho thấy hàm lƣợng amoni tại các điểm xả thải dao động trong khoảng 0,74 - 4,15 mg/l, giá trị này vƣợt giới hạn cho phép từ 1,48-8,3 lần mức B1 của QCVN 08:2008/BTNMT.
Hình 3.5. Tổng N, P trong nước tại các điểm xả thải xung quanh Đầm Vạc
Tổng N dao động trong khoảng 3,76-18,47 mg/l, tổng P tại các điểm xả thải dao động trong khoảng 0,19-5,02 mg/l, tổng N và tổng P đạt cao nhất tại điểm lấy mẫu mƣơng nƣớc thải khu công nghiệp Khai Quang (NM1).
Coliform
Chỉ số coliform tại điểm xả thải khu công nghiệp Khai Quang (NM1) và điểm xả thải sau bệnh viện Quân Y 109 rất cao, kết quả đo đƣợc là 11.000 và 12.500 MPN/100ml, vƣợt lần lƣợt là 1,47 và 1,67 lần so với QCVN 08:2008/BTNMT cột B1. Điều này cho thấy nguồn nƣớc đổ vào Đầm Vạc từ khu công nghiệp Khai Quang và bệnh viện Quân Y 109 chƣa đƣợc xử lý triệt để.
Các kim loại trong nƣớc
Các chỉ tiêu kim loại đƣợc phân tích bao gồm As, Fe, Cu, Zn, Hg, Cr6+
, các giá trị đo đƣợc đều nằm trong giới hạn cho phép theo QCVN 08:2008/BTNMT cột B1.
Các chất độc hại khác:
Hàm lƣợng S2- dao động trong khoảng 0,012-0,025 mg/l, hàm lƣợng CN- dao động trong khoảng 0,001-0,005 mg/l giá trị này nằm trong giới hạn cho phép theo