CHƯƠNG 2. ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG SÀI GÒN KHU VỰC TRẠM BƠM HÒA PHÚ
2.2. NGUYÊN NHÂN GÂY Ô NHIỄM VÀ CÁC NGUỒN TÁC ĐỘNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG SÀI GÒN
2.2.1. Ảnh hưởng của các yếu tố tự nhiên đến chất lượng nước sông
Các yếu tố khí tượng thủy văn như nhiệt độ không khí, mưa và bốc hơi nước là những yếu tố phản ánh được diễn biến chất lượng nước dưới tác động của biến đổi khí hậu. Những yếu tố này ảnh hưởng một phần không nhỏ đến việc thay đổi cũng như diễn biến phức tạp của các thông số chất lượng nước.
Yếu tố nhiệt độ
Nhiệt độ nước là một đặc trưng cơ bản của môi trường nước mặt và chịu tác động trực tiếp của các yếu tố khí tượng thủy văn và có mối liên hệ mật thiết với các thông số chất lượng nước. Trong tình hình biến đổi khí hậu, nhiệt độ không khí ngày càng tăng cao, kéo theo sự gia tăng nhiệt độ của nước và làm tăng mạnh lượng nước bốc hơi bề mặt, kết quả làm giảm chất lượng nước mặt một cách đáng kể [12]. Khi nhiệt độ nước tăng sẽ dẫn đến việc các phản ứng hóa học có xu hướng tăng theo. Các quá trình phân hủy và năng suất sinh học củng gia tăng, thúc đẩy các quá trình phú dưỡng hóa trong môi trường nước [13].
Nhiệt độ của nước tác động đến tốc độ vận chuyển của các chất hóa học trong nước mặt và hoạt động sinh học kéo dài, từ đó dẫn đến việc gia tăng tích lũy sinh học các độc tố trong sinh vật dưới nước. Ngoài ra, nhiệt đỗ cao dẫn tới vòng tuần hoàn các chất hóa học giữa nước và trầm tích đáy diễn ra nhanh hơn, do đó quá trình hòa tan PO43-
từ trầm tích đáy vào nước diễn ra mạnh hơn. Bên cạnh đó, nhiệt độ tăng làm giảm lượng oxy hòa tan (DO) trong nước, cản trở quá trình khuếch tán oxy vào nước, gây ra biến động theo chiều sâu lớp nước, gọi là hiện tượng phân tầng nhiệt. Nhiệt độ tăng làm cho các chất dễ bay hơi như thủy ngân, dioxin, ammonia trong nước bay hơi một phần, từ đó được vận chuyển từ nước sang không khí [13].
Nhiệt độ nước tăng cao tương quan thuận với giá trị pH, TSS, EC, độ kiềm và SO42- và tương quan nghịch với các thông số DO, NO3-, TN và TP [14].
Hình 2.27 – Phân tầng theo chiều sâu nước do nhiệt độ bề mặt nước cao dẫn đến nồng độ oxy hòa tan ở tầng sâu nước thấp, ảnh hưởng đời sống thủy sinh.
Trong điều kiện công nghiệp, nông nghiệp và dân số phát triển, vấn đề biến đổi khí hậu diễn ra mạnh mẽ khiến cho nhiệt độ xu hướng tăng theo thời gian, lưu vực sông Sài Gòn cũng chịu ảnh hưởng nghiêm trọng. Việc gia tăng tải lượng chất ô nhiễm từ hoạt động công nghiệp, nông nghiệp, chăn nuôi, sinh hoạt, … ngày càng gây nên một sức ép lớn đến hệ sinh thái sông. Tải lượng ô nhiễm và nhiệt độ cùng tăng dẫn đến vấn đề phú dưỡng hóa và hiện tượng phân tầng trong sông càng diễn ra mạnh mẽ hơn. Từ đó dẫn đến oxy không thể khuếch tán theo chiều đứng vào trong nước. Nồng độ oxy hòa tan giảm đồng nghĩa với việc khả năng tự làm sạch của sông cũng sẽ giảm đi đáng kể.
Ảnh hưởng của lượng mưa và dòng chảy
Ngoài thông số nhiệt độ nước, một số thông số quan trắc chất lượng nước cũng có mối tương quan với các thông số khí tượng, trong đó có lượng mưa. Có thể nói lượng mưa đóng vai trò quan trọng trong việc sử dụng nước nguồn phục vụ sản xuất và sinh hoạt. Biến đổi khí hậu có những ảnh hưởng đến lượng mưa, từ đó ảnh hưởng đến lưu lượng dòng chảy, tải trọng trầm tích và chất dinh dưỡng trong lưu vực sông. Mưa diễn ra bất thường vào mùa mưa và giảm nhiều vào mùa khô gây là nguyên nhân chính dẫn đến quá trình xâm nhập mặn ngày càng diễn ra mạnh mẽ hơn, gây khó khăn cho quá
trình khai thác nước nguồn cũng như xử lý nước phục vụ nhu cầu sử dụng nước cho người dân.
Ảnh hưởng về lưu lượng dòng chảy là làm biến đổi thể tích và dòng chảy, gia tăng các thiên tai lũ lụt và hạn hán thủy văn, làm tăng xói mòn đất, trượt lở đất.
Ảnh hưởng đến chất lượng nước và nhu cầu sử dụng biểu hiện ở việc làm ô nhiễm nguồn nước trầm trọng hơn, nhu cầu từ dân số tăng lên đi kèm kinh tế phát triển làm cho chi phí sử dụng nước thêm căng thẳng, nước biển ngày càng dâng cao và gia tăng nước mặn xâm nhập vào tầng nước ngầm.
Lượng mưa và TSS, pH, EC, độ kiềm, SO42- được đánh giá là có mối tuơng quan mạnh với nhau. Ngoài ra, lượng mưa và nồng độ oxy hòa tan được cho là mối tương quan trung bình đến khá [14]. Yếu tố lượng mưa biểu hiện tương quan nghịch với các thông số pH, EC, DO, độ kiềm và tương quan thuận tới TSS và SO42-.
Lượng mưa nhiều sẽ làm gia tăng số lượng nước mặt, ảnh hưởng đến quá trình truyền tải các chất dinh dưỡng và trầm tích phía đầu nguồn, gây ra xói mòn và làm cho các lớp trầm tích trên lưu vực sông di dời xuống dòng sông, gây ra ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng nước khu vực hạ lưu vì tiếp nhận thêm một khối lượng ô nhiễm. Mưa nhiều làm tăng tải lượng các chất dinh dưỡng và đồng thời cũng làm tăng tốc độ vận chuyển các chất bảo vệ thực vật khi nước đi qua các vùng đất nông nghiệp, ngoài ra còn có các chất hữu cơ, kim loại nặng, hóa chất bảo vệ thực vật cũng bị cuốn theo trước khi chảy ra sông. Lượng mưa tăng mạnh làm tăng dòng chảy bề mặt dẫn đến tăng nồng độ các hợp chất hòa tan vào môi trường nước. Do làm tăng xói mòn nên dẫn đến làm tăng hàm lượng chất rắn lơ lửng trong nước, tăng độ đục nên làm giảm ánh sáng, ảnh hưởng đến sự phát triển của tảo và các sinh vật thủy sinh khác. Các tác nhân ô nhiễm và bụi bẩn tồn tại trong không khí bị mưa cuốn theo, đưa vào trong môi trường đất và nước thông qua các quá trình lắng đọng, trong đó có lắng đọng axit gây nên các vấn đề axit hóa môi trường đất và ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường nước [13].
Ngược lại, vào mùa khô, mưa suy giảm dẫn đến sự suy giảm chất lượng nước.
Dòng chảy thấp vào mùa khô làm giảm khả năng pha loãng chất ô nhiễm của dòng sông.
Tuy nhiên vào thời điểm này, độ đục của nước sông sẽ giảm, từ đó ánh sáng trong nước được tăng cường, thúc đẩy sự phát triển của tảo.
Có thể nói, vào mùa mưa, lượng mưa nhiều và dòng chảy lớn làm gia tăng sự xói mòn và vận chuyển trầm tích, làm tăng độ đục của nước sông. Lượng mưa có xu hướng ngày càng tăng cao do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu kéo theo sự xói mòn đất cũng gia tăng, làm tăng thêm hàm lượng Sắt và Mangan. Sắt và Mangan tồn tại trong đất, khi được cuốn theo vào nước mưa dẫn vào dòng sông, trở thành các tác nhân ô nhiễm, gây nhiều khó khăn cho công tác xử lý nước cấp. Khi pH nước sông thấp do vấn đề axit hóa từ các tác nhân ô nhiễm không khí vào nước mưa, sẽ tạo điều kiện thuận lợi để hòa tan Sắt và Mangan hơn, từ đó ô nhiễm ngày càng nhiều hơn. Tuy nhiên lại có tác động tích cực đến chất lượng nước khi làm tăng khả năng pha loãng các tác nhân ô nhiễm, chất thải từ các nguồn thải công nghiệp, nông nghiệp và sinh hoạt của con người.
2.2.1.2. Ảnh hưởng của lớp bề mặt không thấm
Qua quá trình đô thị hóa và sự phát triển của công nghiệp dẫn đến việc hình thành các bề mặt không thấm. Các chất ô nhiễm không thấm vào trong đất mà từ bề mặt không thấm này thải ra sông. Các chất thải chủ yếu bao gồm chất thải từ hoạt động sản xuất công nghiệp, chất thải từ hoạt động sinh hoạt của con người và nước mưa chảy tràn.
Công nghiệp phát triển đa dạng, do đó, lượng và thành phần ô nhiễm trong nước thải cũng đa dạng, tùy thuộc vào từng loại hình sản xuất mà nước thải sẽ có những thành phần đặc trưng. Ngoài ra, việc phát triển các ngành công nghiệp như hóa dầu, tổng hợp chất hữu cơ, … dẫn đến thành phần nước thải ngày càng trở nên phức tạp hơn. Các con kênh/rạch chảy qua các khu vực khu dân cư, khu công nghiệp, đặc biệt là những nơi có các ngành sản xuất giấy, hóa dầu thì thành phần nước ô nhiễm chủ yếu là ô nhiễm dầu, phenol, kim loại nặng và các hóa chất phức
tạp. Theo nghiên cứu [13], những năm gần đây nguồn nước mặt bị ô nhiễm từ dầu là 80%, phenol 60% và kim loại nặng là 40%. Sự có mặt của các thành phần này trong nước sông được xem là các thành phần ô nhiễm. Các yếu tố này tạo nên lớp màng trên bề mặt nước làm hạn chế khả năng khuếch tán oxy từ không khí vào trong nước, dẫn đến làm giảm khả năng tự làm sạch của nước. Các thành phần, hợp chất này khó xử lý sinh học, khó tách khỏi dòng chảy do đó gây khó khăn cho công nghệ xử lý nước cấp. Ngoài ra, việc xả thải trực tiếp nước thải không qua xử lý của các xưởng sản xuất, xí nghiệp đặc thù có nhiệt độ nước thải cao gây ra ô nhiễm nhiệt cho dòng sông, ảnh hưởng nghiêm trọng đến chế độ sinh học và chế độ nhiệt của thủy vực, tác động tiêu cực đến đời sống thủy sinh.
Nước thải sinh hoạt tuy ổn định về lưu lượng và tải lượng (ít biến động nhiều như nước thải công nghiệp) nhưng vẫn gây ảnh hưởng đến chất lượng nước sông.
Trong nước thải sinh hoạt thường chứa các thành phần như chất rắn lơ lửng, muối, photphat, các hợp chất clo, axit. Trong đó chất rắn lơ lửng là chủ yếu, các chất này đều là những nhân tố gây ô nhiễm khi có mặt trong môi trường nước với nồng độ cao.
Một trong những nguồn ô nhiễm xuất phát từ mặt không thấm chính là nước mưa chảy tràn. Trong tình hình ô nhiễm không khí ngày một gia tăng, nước mưa sẽ mang theo một lượng lớn bụi bẩn từ không khí, đồng thời cuốn theo các đối tượng như xác động thực vật, chất thải, rác thải, các chất dầu mỡ trên đường chảy của nước mưa và di dời nhừng thành phần đó vào môi trường nước sông.
Các nguồn ô nhiễm từ mặt không thấm kể trên gây tác động lớn đến chất lượng nước sông. Sự hiện diện của các thành phần này trong nước sông đồng nghĩa với việc nồng độ oxy hòa tan trong nước giảm đi đáng kể, nồng độ các hợp chất không tan, khó phân hủy sinh học sẽ càng tăng, làm cho chất lượng nước nuồn suy giảm nghiêm trọng.
Các nguồn gây tác động chính đối với chất lượng nước sông Sài Gòn chủ yếu là nước thải sinh hoạt, nước thải từ các hoạt động công nghiệp và nông nghiệp. Ô nhiễm nguồn nước sông Sài Gòn hiện nay nguyên nhân chính là do sự phát triển nhanh của các khu chế xuất, khu công nghiệp, các nhà máy, xí nghiệp, cơ sở chăn nuôi trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh Bình Dương, Đồng Nai.
Cùng với đó là việc xả nước thải, chất thải của người dân sinh sống trên các khu vực ven sông Sài Gòn. Việc ô nhiễm nước sông làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến cuộc sống của người dân ven bờ sông. Nhiều trường hợp người dân sinh sống dọc theo bờ sông thường xuyên chịu nhiều bệnh tật liên quan đến ô nhiễm nước như tiêu chảy, bênh ngoài da, hô hấp,…
Các chất gây ô nhiễm chính: ô nhiễm hữu cơ (DO, BOD, COD, SS,…), kim loại nặng và vi sinh.
2.2.2.1. Ảnh hưởng của các nguồn thải từ KCN/KCX trên lưu vực sông Sài Gòn
Sự phát triển theo định hướng công nghiệp hóa hiện đại hóa kéo theo sự ra đời và hoạt động mạnh mẽ của các khu công nghiệp, khu chế xuất. Trong đó, Thành phố Hồ Chí Minh, Bình Dương là các tỉnh thành có hoạt động sản xuất công nghiệp, thương mại, dịch vụ phát triển mạnh mẽ. Tuy nhiên, sự phát triển trên cùng với chưa có những quy định rõ ràng về xử lý nước thải cũng như tính pháp lý của các văn bản luật chưa cao khiến cho việc kiểm soát hoạt động xả thải và chất lượng nước thải của hoạt động công nghiệp gặp nhiều khó khăn.
Hiện nay, theo thống kê, trên toàn lưu vực sông Sài Gòn có khoảng 29 khu công nghiệp và 8 cụm công nghiệp. Trong đó, 24 khu công nghiệp thuộc tỉnh Bình Dương và 11/14 khu công nghiệp của Thành phố Hồ Chí Minh thuộc lưu vực sông Sài Gòn với tổng diện tích lên đến hơn 2700 ha. Ngoài ra còn có 1 khu công nghiệp thuộc tỉnh Tây Ninh thuộc lưu vực sông Sài Gòn (KCN Phước Đông – Bời Lời). Theo quy hoạch đến năm 2020, dự kiến Thành phố Hồ Chí Minh có
16/22 KCN/KCX, tỉnh Bình Dương 15/25 KCN/KCX thuộc lưu vực sông Sài Gòn. Có thể nói, các KCN và KCX của lưu vực sông Sài Gòn tập trung chủ yếu tại 2 khu vực là Thành phố Hồ Chí Minh và tỉnh Bình Dương, thuộc trung và hạ lưu sông Sài Gòn. Theo [13], lưu lượng nước thải từ các KCN/KCX thuộc Thành phố Hồ Chí Minh và Bình Dương thải vào lưu vực sông Sài Gòn năm 2010 là 74 800 m3/ngày đêm. Trong đó, nước thải từ Thành phố Hồ Chí Minh là 37 300 m3/ngày đêm, chiếm 49,86% và nước thải từ tỉnh Bình Dương là 37 500 m3/ngày đêm, chiếm 50,14%. Có thễ thấy, lượng nước thải từ Bình Dương thải vào lưu vực sông Sài Gòn nhiều hơn Thành phố Hồ Chí Minh một phần là do diện tích đất công nghiệp của tỉnh Bình Dương nhiều hơn Thảnh phố Hồ Chí Minh. Tuy nhiên, xét về tải lượng ô nhiễm (hữu cơ, dinh dưỡng) nồng độ đầu ra nước thải của tỉnh Bình Dương đạt Quy chuẩn Việt Nam chủ yếu đạt loại A trong khi Thành phố Hồ Chí Minh là loại B.
Về cơ cấu ngành nghề, trên lưu vực sông Sài Gòn tập trung nhiều nhất là các ngành như: ngành chế biến thực phẩm (13,62%), ngành may mặc (13,19%), ngành gỗ (9,79%), chăn nuôi (8,94%), dệt nhuộm (6,17%), … Trong đó, ngành giấy , may mặc, thực phẩm, dệt nhuộm phân bổ chủ yếu ở Thành phố Hồ Chí Minh (trên 70%).
Tính đến cuối năm 2010, có 21/22 KCN/KCX của Thành phố Hồ Chí Minh thuộc lưu vực sông Sài Gòn có nhà máy xử lý nước thải tập trung. Các chủ đầu tư đã có nhiều nỗ lực trong đầu tư các công trình xử lý nước thải, nhận thức đầy đủ hơn đến sức khỏe cộng đồng và môi trường. Công nghệ xử lý nước thải được thiết kế theo các yêu cầu đặc trưng về giới hạn nồng độ các chất ô nhiễm từ các nhà máy trong các KCN/KCX sao cho phù hợp với các Quy chuẩn Việt Nam áp dụng cho KCN. Nhìn chung, các công nghệ xử lý được thiết kế phù hợp với loại nước thải cần được xử lý, đa số là phương pháp sinh học kết hợp hóa lý, cơ học. Tuy nhiên, vẫn còn tồn tại một số KCN gặp phải tình trạng quá tải tại các trạm xử lý nước
thải nên đôi khi nước thải sau xử lý còn vượt tiêu chuẫn cho phép nhưng không nhiều. Nguyên nhân là do không kiểm soát tốt được chất lượng nước đầu vào từ các nhà máy trong KCN và trạm xử lý được thiết kế với hệ số an toàn còn thấp.
Các ngành nghề gây ô nhiễm cao như dệt nhuộm, giấy, xi mạ, cao su là những ngành thường gặp phải tình trạng trên trong KCN.
2.2.2.2. Ảnh hưởng của các nguồn thải từ hoạt động nông nghiệp
Nước thải từ hoạt động nông nghiệp chủ yếu phát sinh từ khu vực trung và thượng lưu lưu vực sông Sài Gòn, thuộc các tỉnh Tây Ninh, Bình Dương và huyện Củ Chi thuộc Thành phố Hồ Chí Minh. Theo thống kê dựa vào bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2010, tổng diện tích đất nông nghiệp trên lưu vực sông khoảng 223 770 ha, trong đó chủ yếu trồng cây công nghiệp, cây ăn quả, trồng lúa và hoa màu.
Với xu hướng mỗi năm đất nông nghiệp giảm 5% thì dự tính đế năm 2020, diện tích đất canh tác còn lại khoảng 134 000ha.
Bảng 2.1 - Ước tính tải lượng nguồn thải nông nghiệp trên lưu vực sông Sài Gòn đến năm 2020
Năm Diện tích (ha)
Hệ số phát thải (kg/ha/năm)
Tải lượng (kg/năm)
TN TP TN TP
2010 223 700 30 1 6 711 000 223 700
2020 134 000 30 1 4 020 000 134 000
(Nguồn: [13])
Nhiều loại phân bón, thuốc trừ sâu được sử dụng nhiều trong nông nghiệp. Các chất này thường mang các thành phần có độc tính cao và có khả năng tồn tại lâu trong môi trường đất và nước. Sự có mặt của các thành phần này trong nước trở thành các tác nhân ô nhiễm, là độc tố đối với con người và hệ sinh thái thủy sinh.