CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
1.1. Hiện trạng ô nhiễm sông trên thế giới và ở Việt Nam
Ngày nay, nhiều dòng sông ở khắp nơi trên thế giới đang phải đối diện với tình trạng cạn kiệt nguồn nước và vấn nạn ô nhiễm. Ngày 20/03/2007, Quĩ Bảo vệ thiên nhiên WWF đã ra cảnh báo về tình trạng 10 con sông lớn trên thế giới, trong đó có sông Nin, Rio Grande, Đa nuýp, Trường Giang, sông Hằng, sông Ấn, ...có nguy cơ bị cạn kiệt do tình trạng qui hoạch kém và thiếu được bảo vệ dẫn đến tình trạng đang bị ô nhiễm một cách trầm trọng [97].
Sông Trường Giang là con sông dài nhất châu Á và đứng thứ ba trên thế giới sau sông Nin ở Châu Phi, sông Amazon ở Nam Mỹ. Trường Giang dài khoảng 6.385 km, bắt nguồn từ phía tây Trung Quốc và chảy về phía đông đổ ra Biển Hoa Đông. Đập Tam Hiệp chặn Trường Giang tại Tam Đẩu Bình, Nghi Xương, tỉnh Hồ Bắc. Do hậu quả của hàng chục năm công nghiệp hóa, xây dựng đập thủy điện, ngày nay Trường Giang đã trở thành một trong những dòng sông ô nhiễm nhất trên thế giới. Nhiều KLN trong dòng sông này có hàm lượng rất cao và vượt nhiều lần tiêu chuẩn cho phép đối với tiêu chuẩn nước mặt của Tổ chức y tế thế giới, như Asen (20,8μg/l), Sắt (350μg/l), Chì (756μg/l),… [61].
Sông Mekong là một trong những con sông xuyên biên giới lớn nhất hành tinh, bắt nguồn từ Trung Quốc, chảy qua Lào, Myanma, Thái Lan, Campuchia, và đổ vào Biển Đông tại Việt Nam. Các hoạt động đánh bắt thuỷ sản quá mức và chế độ thủy văn thay đổi ở các lưu vực sông Mê kong đã làm thay đổi chất lượng nước và trầm tích của dòng sông này, đặc biệt là hàm lượng các KLN trong dòng sông.
Nghiên cứu của Fu Kaidao và cộng sự (2012) đã cho thấy hàm lượng trung bình của các nguyên tố KLN trong trầm tích ở phần thượng nguồn sông Mekong với Zn là 91,43 mg/kg, Pb là 41,85 mg/kg, As là 21,84 mg/kg, Cr là 42,19 mg/kg. Hàm lượng trung bình của các nguyên tố KLN trong trầm tích ở phần hạ lưu sông Mekong là Zn 68,17 mg/kg, Pb 28,22 mg/kg, As 14,97 mg/kg, Cr là 418,86 mg/kg. Hàm lượng Cr trong trầm tích sông rất cao ở một vài vị trí ở hạ lưu sông như ở Luang Prabang 762,93 mg/kg và Pakse là 422,90 mg/kg. Nồng độ của Cu trong tất cả các điểm lấy mẫu không cao ngoại trừ tại Jiajiu 1170 mg/kg và Jiebei với 700 mg/kg. Cr là chất ô nhiễm chính ở hạ lưu sông Mekong, đặc biệt là ở Luang Prabang và Pakse. Ô nhiễm nhẹ với As cũng xảy ra ở Pakse [70].
Sông Hằng bị ô nhiễm vì ảnh hưởng nặng nề bởi nền công nghiệp hóa chất, rác thải công nghiệp, rác thải sinh hoạt chưa qua xử lý; phong tục hỏa táng thi thể rồi thả trôi sông, rác thải được xả trực tiếp từ các bệnh viện do thiếu lò đốt. Chất
lượng nước đang trở nên xấu đi nghiêm trọng cùng với sự mất đi khoảng 30-40%
lượng nước do những đập nước đang làm cho sông Hằng trở nên khô cạn và có nguy cơ biến mất. Các nghiên cứu chất lượng nước cũng phát hiện một hàm lượng cao các kim loại nặng trong nước sông Hằng như Hg (nồng độ từ 65÷520ppm), Pb (10÷800ppm), Cr (10÷200ppm) và Ni (10÷130ppm) [97].
Bên cạnh các dòng sông lớn rộng và là của chung của hơn một quốc gia ấy, các dòng sông chảy qua các đô thị lớn nhỏ đặc biệt ở các nước đang phát triển cũng đang bị ô nhiễm đến mức báo động. Các dòng sông này mang đến cho con người những lợi ích lớn lao cả về các tiêu chí môi trường, cả về các nguồn lợi thuỷ sản.
Thế nhưng tình trạng ô nhiễm nguồn nước mặt nội đô bởi các dòng xả thải từ các khu dân cư, các khu công nghiệp, các nhà máy... đang ngày một tăng lên về số lượng cũng như hàm lượng các chất ô nhiễm khiến các dòng sông trong các đô thị dần dần chuyển màu, chuyển mùi và mất đi sự đa dạng sinh học, mất đi các nguồn lợi thuỷ sản vốn từng là nguồn cung cấp thức ăn dồi dào cho cư dân đô thị, mất đi các lợi ích về sinh thái cảnh quan môi trường mà người ta có thể khai thác ở những dòng sông sạch. Sông Citarum, Indonesia, có lưu vực rộng 13.000km2, là một trong những dòng sông lớn nhất của Indonesia. Theo Ngân hàng phát triển châu Á [58]
sông Citarum cung cấp 80% lượng nước sinh hoạt cho 14 triệu dân thủ đô Jakarta, tưới cho những cánh đồng và là nguồn nước cho hơn 2.000 nhà máy - nơi làm ra 20% sản lượng công nghiệp của đảo quốc này. Tuy nhiên, hiện tại nó là một trong những dòng sông ô nhiễm nhất thế giới. Citarum như một bãi rác di động, nơi chứa các hóa chất độc hại do các nhà máy xả ra, thuốc trừ sâu trôi theo dòng nước từ các cánh đồng và cả chất thải do con người đổ xuống. Ô nhiễm nghiêm trọng khiến cá chết hàng loạt, người dân sử dụng nước bị lây nhiễm nhiều loại bệnh tật.
Cũng theo Ngân hàng phát triển Châu Á, Sông Yamuna ở Ấn Độ có chiều dài 1.376km, là phụ lưu lớn nhất của sông Hằng. Hàng ngày, dòng sông phải đón nhận 45% nước thải của 15 triệu dân Thủ đô New Delhi mà không qua một quá trình xử lý nào. Những dòng nước thải này khiến con sông nổi tiếng của Ấn Độ đang ngày một ô nhiễm hơn nhiều. Lượng rác đổ xuống sông từ năm 1993 đến 2005 đã tăng gấp đôi.
Như vậy, các dòng sông ở khắp nơi trên thế giới đã và đang bị ô nhiễm chủ yếu bởi nước thải của các dòng thải đô thị, các khu dân cư, các ngành công nghiệp, nước thải nông nghiệp... với hàm lượng các hoá chất được sử dụng ngày càng nhiều. Tất cả các dòng thải này đã và đang tăng lên theo đà tăng của dân số cả về khối lượng các chất ô nhiễm cũng như lưu lượng thải mang đến cho con người những thách thức ngày càng lớn về môi trường.
1.1.2. Ở Việt Nam
Việt Nam có số lượng lớn sông ngòi với nhiều hệ thống sông trải rộng khắp ba miền lãnh thổ với khoảng 2.360 con sông và kênh lớn nhỏ. Ở miền Bắc có các hệ thống sông Hồng và sông Thái Bình; miền Trung có hệ thống sông Hàn, Sông Thạch Hãn và hệ thống sông Vu Gia -Thu Bồn; còn hai hệ thống sông lớn nhất ở miền Nam thì phải kể đến hệ thống sông Mê Kông và sông Đồng Nai. Tài nguyên nước mặt của Việt Nam chiếm khoảng 2% tổng lượng dòng chảy của thế giới, trong đó tổng lượng dòng chảy năm của sông Mê Kông bằng khoảng 500km3, chiếm tới 59% tổng lượng dòng chảy sông trong cả nước, hệ thống sông Hồng 126,5 km3 (14,9%), hệ thống sông Đồng Nai 36,3 km3 (4,3%), các hệ thống sông Mã, sông Cả, Sông Thu Bồn cũng xấp xỉ nhau, khoảng 9 km3(1%), các sông còn lại là 94,5km3(11,1%). Như vậy nguồn nước mặt của chúng ta về cơ bản là khá phong phú. Tuy nhiên, nguồn nước mặt này lại đang phải đối mặt với sự xuống cấp nghiêm trọng về chất lượng, sự cạn kiệt về trữ lượng với rất nhiều nguyên nhân trong đó có có 3 nguyên nhân chính được trình bày dưới đây.
Thứ nhất, chất lượng cũng như trữ lượng nước các dòng sông của Việt Nam đang dần bị suy thoái, bị cạn kiệt do các sông lớn của chúng ta thường bắt nguồn từ bên ngoài, chỉ trung lưu và hạ lưu chảy trên đất Việt Nam. Cụ thể 60% lượng nước cấp cho hệ thống các sông lớn của Việt Nam được hình thành từ bên ngoài lãnh thổ, trong đó sông Cửu Long phụ thuộc 95% nguồn nước quốc tế, lưu vực sông Hồng - Thái Bình phụ thuộc tới 40% nước sông từ Trung Quốc chảy về. Lượng nước chính hình thành từ bên ngoài lãnh thổ cũng mang đến cho chúng ta nhiều bất lợi lớn do trữ lượng nước không chủ động được, phải phụ thuộc nhiều vào quốc tế. Do đó khi lụt lội thì nước lại đổ về thêm mà khi khô hạn lượng nước không về khiến tình hình khô hạn lại càng trầm trọng. Lượng lớn nước sông bắt nguồn từ bên ngoài lãnh thổ cũng mang đến nguồn nước có chất lượng thấp do việc xả thải từ đầu nguồn mang lại dẫn đến những bất lợi lớn cho môi trường mà chúng ta khó có thể chủ động khắc phục. Điều này một phần giải thích tại sao, trong khoảng 2 thập kỷ trở lại đây, các nghiên cứu, các chương trình quan trắc chất lượng nước đã liên tục công bố về sự xuống cấp của chất lượng nước các dòng sông lớn nhỏ ở khắp 3 miền lãnh thổ [7], [8], [9], [10], [28], [93], [94],... đặc biệt là chất lượng nước sông Cửu Long, sông Hồng đang ngày càng xuống cấp.
Thứ hai, các dòng sông ở Việt Nam đang đứng trước nguy cơ bị cạn kiệt dòng chảy do việc khai thác quá ngưỡng giới hạn của dòng chảy (quá 30% lượng dòng chảy) diễn ra trên khắp các lưu vực sông trên toàn lãnh thổ, đặc biệt là ở các tỉnh miền Trung và Tây Nguyên (khai thác trên 50% lượng dòng chảy), ở Ninh Thuận
(khai thác tới 80% lượng dòng chảy). Việc khai thác quá mức dòng chảy ở Việt Nam chủ yếu do lợi ích của việc xây đập thủy điện và thủy lợi. Tình trạng ngăn sông đắp đập đang diễn ra khắp nơi khiến tình trạng suy thoái chất lượng cũng như trữ lượng nước trên các sông lớn của Việt Nam như sông Hồng, sông Đồng Nai, sông Thái Bình… ngày càng trở nên nặng nề.
Thứ ba, tình trạng xả thải nước ô nhiễm chưa qua xử lý vào các dòng sông của Việt Nam cũng là một nguyên nhân lớn khiến các thuỷ vực này ngày càng bị ô nhiễm, bị xuống cấp về chất lượng nước. Một số lượng không nhỏ các nhà máy, xí nghiệp không có hệ thống xử lý nước thải hoặc có nhưng chưa xử lý nước thải triệt để đã gây ra sự ô nhiễm môi trường đặc biệt là môi trường nước mặt. Nước thải đô thị thường được dẫn qua hệ thống thoát nước chung của đô thị rồi xả vào các hệ thống sông trong và ven đô thị, xả vào hệ thống ao, hồ và ngấm xuống đất. Việc xả thải này tạo nên những khó khăn lớn cho việc lưu giữ các nguồn nước sạch do các dòng thải chưa qua xử lý của các nhà máy và các khu đô thị luôn có chứa lượng lớn các chất ô nhiễm hữu cơ, các hoá chất, các KLN ...[7], [8] gây suy thoái nghiêm trọng nguồn nước.
* Diễn biến tình trạng ô nhiễm các hệ thống sông chính ở Việt Nam qua “Báo cáo môi trường quốc gia năm 2006”
Tình trạng ô nhiễm các sông lớn ở Việt Nam đã được báo động từ khoảng hơn chục năm trở lại đây. Báo cáo môi trường quốc gia năm 2006 [7] đã công bố kết quả quan trắc chất lượng nước ba hệ thống lưu vực sông lớn trên cả nước gồm: Cầu, Nhuệ -Đáy và hệ thống sông Đồng Nai. Báo cáo này cho thấy nhiều chất ô nhiễm trong nước ở nhiều đoạn sông có nồng độ vượt quá quy chuẩn cho phép của chính phủ.
Cụ thể, theo kết quả của báo cáo này thì chất lượng nước của các lưu vực sông Nhuệ – Đáy, sông Cầu, sông Đồng Nai- Sài Gòn đều suy giảm theo các năm, các thông số ô nhiễm đều không đạt giá trị giới hạn B1 của QCVN 08:2008/BTNMT (tiêu chuẩn nước mặt dùng cho mục đích nước tưới tiêu thuỷ lợi), thường quá 1,5 đến 3 lần, đặc biệt là các chất hữu cơ, hàm lượng amoni tổng số có thể gấp đến chục lần. Bảng 1.1 trình bày tóm tắt các nguồn ô nhiễm sông và các chất ô nhiễm chính ở các hệ thống sông này.
* Diễn biến tình trạng ô nhiễm các hệ thống sông chính ở Việt Nam qua “Báo cáo Hiện trạng môi trường quốc gia giai đoạn 2011- 2015”
Tại các lưu vực sông, tình trạng ô nhiễm và suy thoái chất lượng nước tiếp tục xảy ra ở nhiều đoạn, tập trung ở vùng trung lưu và hạ lưu (đặc biệt là các đoạn chảy qua khu vực đô thị, khu công nghiệp, làng nghề), nhiều nơi ô nhiễm đã ở
mức nghiêm trọng, như ở lưu vực sông Nhuệ - Đáy, lưu vực sông Cầu, lưu vực hệ thống sông Đồng Nai.
Bảng 1.1. Các nguồn ô nhiễm sông và các chất ô nhiễm chính ở các hệ thống sông Cầu, Nhuệ -Đáy, Đồng Nai
Sông Nguyên nhân gây ô nhiễm Các chất ô
nhiễm chính
Sông Cầu
- Nước thải các ngành công nghiệp luyện kim, cán thép, chế tạo máy móc (chủ yếu ở Thái Nguyên) - Nước thải các ngành sản xuất giấy,ngành chế biến thực phẩm;
- Nước thải của hàng trăm làng nghề tiểu thủ công nghiệp, chủ yếu tập trung tại Bắc Ninh (bao gồm hơn 60 làng nghề), Bắc Giang (25 làng nghề);
- Nước thải sinh hoạt của toàn bộ vùng lưu vực;
- Nước thải y tế; nước thải nông nghiệp,...
Các chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng và cục bộ có những đoạn có dấu hiệu ô nhiễm dầu mỡ .
Hệ thống sông Nhuệ - Đáy
- Nước thải sinh hoạt (khoảng 600.000m3/ngày), chủ yếu là của Hà Nội (chiếm tới 70%);
- Nước thải các hoạt động công nghiệp (khoảng 340m3/ngày), trong đó Hà Nội cũng tạo nguồn nước thải lớn nhất (chiếm tới 55%);
- Nước thải y tế (khoảng hơn 10.000m3/ngày);
- Nước thải nông nghiệp và thuỷ sản
Các chất hữu cơ, dinh dưỡng, các chất rắn lơ lửng, mùi hôi, độ màu và vi khuẩn.
Sông Đồng Nai
- Nước thải từ các khu công nghiệp, các khu khai thác khoáng sản;
- Nước thải sinh hoạt từ vùng lưu vực;
- Nước thải y tế;
- Nước thải từ các hoạt động nông nghiệp và chăn nuôi.
- Ảnh hưởng của các đập thuỷ điện làm ảnh hưởng mạnh mẽ đến chế độ thuỷ văn ở vùng hạ lưu, đến độ bền vững của đường bờ, gây xâm nhập mặn cũng như ảnh hưởng đến khả năng tự làm sạch của dòng chảy
Chất hữu cơ, chất rắn lơ lửng, chì, thuỷ ngân, DO rất thấp, có
nơi DO =
0,7mg/l, bị
nhiễm mặn
nghiêm trọng ở vài nơi.
Nguồn: Tổng cục môi trường (2006)[7]
Mức độ ô nhiễm phụ thuộc vào yếu tố thuỷ văn của dòng chảy (mức độ ô nhiễm thường tăng cao hơn vào mùa khô) và đặc biệt phụ thuộc vào việc kiểm soát
các nguồn thải đổ vào nguồn nước. Sự ô nhiễm ở các sông này chủ yếu do các chất hữu cơ và vi sinh vật vượt ngưỡng cho phép; Ô nhiễm kim loại nặng mang tính cục bộ, tập trung chủ yếu ở những sông nhánh gần các khu vực khai thác khoáng sản hoặc các cơ sở sản xuất công nghiệp. Hiện tượng xâm nhập mặn ở vùng hạ lưu, cửa sông diễn ra khá phổ biến trong những năm gần đây tại vùng Tây Nam Bộ, Đông Nam Bộ và duyên hải miền Trung.
Tuy nhiên, so với giai đoạn trước, chất lượng nước mặt tại một số khu vực đã có sự cải thiện do việc thực hiện các dự án đầu tư cải thiện môi trường, tăng cường quản lý và việc thực hiện các đề án bảo vệ môi trường, đầu tư nâng cấp, cải thiện cảnh quan môi trường một số sông hồ, kênh rạch trong nội thành các đô thị lớn như Tp. Hồ Chí Minh và Hà Nội[10].
Như vậy, hệ thống các dòng sông ở khắp ba miền lãnh thổ Việt Nam đang trong tình trạng bị ô nhiễm, đặc biệt là các sông nhỏ trong các nội đô ở các thành phố lớn như Hà Nội, Hồ Chí Minh, ... đang dần trở thành các mương, cống dẫn nước thải đô thị và công nghiệp với nồng độ các chất ô nhiễm hữu cơ vượt quá mức quy chuẩn cho phép nhiều lần dẫn đến màu nước sông đen kịt và đầy mùi hôi thối làm mất đi vẻ mỹ quan của các đô thị này; bên cạnh các chất ô nhiễm hữu cơ, ở một số hệ thống sông còn có sự tồn tại một hàm lượng đáng kể các KLN. Các hệ thống sông lớn thường bị ô nhiễm nhẹ hơn, tuy nhiên có một số đoạn mang tính ô nhiễm cục bộ do chịu ảnh hưởng của một số nguồn thải điểm nên nếu tăng cường quản lý các nguồn thải chặt chẽ hơn sẽ ngăn chặn được phần lớn chất ô nhiễm. Các nguồn thải, đặc biệt là các nguồn thải công nghiệp từ các KCN, KCX, các nguồn nước thải sinh hoạt từ các khu đô thị lớn, nước thải từ các cơ sở y tế,... vốn có khối lượng thải lớn, các nguồn thải mang hàm lượng chất ô nhiễm có tính đặc thù cao với những chất ô nhiễm đặc trưng (chất hữu cơ, KLN, vi sinh,...) nhưng hầu hết đều chưa có hệ thống xử lý nước thải dẫn đến tải trọng ô nhiễm đổ vào các hệ thống sông cao chính là những gánh nặng chất ô nhiễm đối với các dòng sông,...