Các nguồn tác động lên chất lƣợng nƣớc lƣu vực Hồ Núi Cốc đƣợc chia làm 2 dạng: Nguồn điểm và nguồn diện.
Nguồn điểm gồm các nhà máy, khu mỏ, trang trại, bệnh viện, các hộ gia đình, bãi rác...
Nguồn diện bao gồm rừng, vùng đất nông nghiệp, vùng đô thị, hoạt động chăn nuôi.... (xem bảng 3.6).
Bảng 3.6. Các loại nguồn ô nhiễm trên lưu vực Hồ Núi cốc
Loại Ngành Phân loại nguồn ô nhiễm
Nguồn điểm Sinh hoạt Sinh hoạt
Các cơ sở Mỏ
57
Bệnh viện Bãi rác
Nguồn diện Chăn nuôi Gia súc
Lợn
Vùng đô thị Vùng đô thị
Vùng nông nghiệp Vùng nông nghiệp
Rừng Rừng
Dựa vào đặc thù ô nhiễm, phát triển kinh tế trong khu vực, các thông số đƣợc lựa chọn để dự báo thải lƣợng ô nhiễm gồm BOD5 (nhu cầu ô xi sinh hoá), TSS (chất rắn lơ lửng), tổng N (tổng nitrơ), tổng P (tổng phôtpho).
Các tính toán cụ thể nhƣ sau:
a. Thải lƣợng từ hoạt động chăn nuôi
a1. Dự báo phát triển ngành chăn nuôi
Bảng 3.7. Dự báo phát triển đàn gia súc gia cầm trên lưu vực Hồ Núi Cốc
Đơn vị: con
Năm Trâu Bò Lợn Gà
2010 27196 7702 107440 1245909
2015 29821 11217 210052 1672690
2020 30470 12908 777003 2043073
(Nguồn: Định hướng phát triển kinh tế - xã hội của huyện Đại Từ đến năm 2020)
Hình 3.15. Biểu đồ dự báo sự phát triển chăn nuôi trên lưu vực Hồ Núi Cốc
0 500000 1000000 1500000 2000000 2500000 2010 2015 2020 năm
Biểu đồ phát triển chăn nuôi trên lưu vực HNC
58
a2. Hệ số phát thải của của các động vật nuôi
Hệ số phát thải của động vật nuôi đƣợc tra cứu tại Assessment of Sources of Air, water and land Polution – WHO 1993. Cụ thể nhƣ sau: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bảng 3.8. Hệ số phát thải ô nhiễm của các động vật nuôi trên lưu vực Hồ Núi Cốc
BOD (kg/năm) TSS (kg/năm) Tổng N (kg/năm) Tổng P (kg/năm)
Trâu, bò 164 1204 43,8 11,3
Lợn 32,9 24,8 7,3 2,3
Gà 1,61 4,2 3,6 -
Chú thích: “-“ Không có thống kê hoặc giá trị rất nhỏ (Assessment of Sources of Air, water and land Polution – WHO 1993)
a3. Dự báo thải lượng từ hoạt động chăn nuôi
Thải lƣợng từ mỗi loại động vật đƣợc tính bằng số cá thể gia súc, gia cầm nhân với hệ số phát thải tƣơng ứng của từng loại. Kết quả tính toán tại bảng 3.4
Bảng 3.9: Ước tính thải lượng từ hoạt động chăn nuôi trên lưu vực Hồ Núi Cốc
Năm BOD (kg/ngày) SS (kg/ngày) N (kg/ngày) P (kg/ngày)
2010 30.860,36 136.753,50 18.625,03 1.757,44
2015 44.750,55 168.888,11 25.623,35 2.594,10
2020 98.538,95 219.390,61 40.896,26 6.239,11
b. Thải lƣợng từ sinh hoạt của con ngƣời
Chất thải sinh hoạt là dạng chất thải khá phổ biến. Đặc thù ô nhiễm của dòng thải này là gây ô nhiễm hữu cơ, gây phú dƣỡng nguồn tiếp nhận.
Trên lƣu vực Hồ Núi Cốc, điều kiện vệ sinh còn khá hạn chế, bên cạnh các nhà vệ sinh hợp vệ sinh vẫn còn nhiều loại hố xí thùng đƣợc sử dung. Nƣớc thải sinh hoạt không đƣợc xử lý đƣợc dẫn theo các mƣơng, rãnh tạm ra suối, sông hoặc hồ trong khu vực.
b1. Dự báo phát triển dân số trên lưu vực Hồ Núi Cốc
Bảng 3.10: Phát triển dân số trên lưu vực Hồ Núi Cốc (nghìn/người)
STT Địa phƣơng/năm 2010 2015 2020
I Thành phố Thái Nguyên 10,4 10,9 11,8-11,2
59 STT Địa phƣơng/năm 2010 2015 2020 2 Xã Phúc Trìu 5,53 5,7-5,9 6,2-6,4 II Huyện Đại Từ 24,7 27,9-29,2 30,3-31,6 3 Xã Tân Thái 3,34 3,8-4,0 4,2-4,4 4 Xã Bình Thuận 5,74 6,6-6,8 7,1-7,3 5 Xã Lục Ba 3,98 4,4-4,6 4,9-5,1 6 Xã Vạn Thọ 3,19 3,8-4,0 4,2-4,4 7 Xã Hùng Sơn 8,45 9,3-9,8 9,9-10,4
III Huyện Phổ Yên 3,17 3,6-3,8 3,7-3,9
10 Xã Phúc Tân 3,17 3,6-3,8 3,7-3,9
Tổng cộng, trong đó 38,27 42,4-43,9 45,8-46,7
Khu vực đô thị *
- 5,2-5,4 5,6-5,8
Khu vực nông thôn 38,27 37,2-48,5 40,2-40,9
Tỉ lệ dân cƣ đô thị (%) 12,2-12,7 12,2-12,4
Tốc độ gia tăng dân số trung bình
Khu vực đô thị (%/năm) 1,2 1,6-1,9 1,8-2,0 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Khu vực nông thôn 1,0 1,2-1,5 1,5-1,7
(Nguồn: Hiện trạng dân số và lao động giai đoạn 2000-2009 do Văn phòng Thống kê tỉnh Thái Nguyên cung cấp và trong Niên giám thống kê Thái Nguyên
2009;
* Ghi chú: Khu vực đô thị gồm Khu đô thị mới Phúc Xuân (dự kiến thành lập năm 2015)
b2. Hệ số phát thải
Bảng 3.11. Hệ số phát thải của con người
Định mức BOD (g/ngƣời/ngày) Tổng Nito (g/ngƣời/ngày) P (g/ngƣời/ngày) SS (g/ngƣời/ngày) 45 8 2,4 105
(Nguồn: Kỹ thuật môi trường – Lâm Minh Triết 2006 – Nhà xuất bản ĐH QG thành phố Hồ Chí Minh)
b.3. Tổng lượng thải sinh hoạt trên lưu vực Hồ Núi Cốc
Tính toán tƣơng tự nhƣ đối với tính thải lƣợng chất thải chăn nuôi, lƣợng thải sinh hoạt của con ngƣời nhƣ sau:
60
Bảng 3.12. Tổng thải lượng của con người trên lưu vực Hồ Núi Cốc
Năm Thải lƣợng BOD kg/ngày Thải lƣợng Nito kg/ngày Thải lƣợng P kg/ngày Thải lƣợng SS kg/ngày
2010 1722 306 92 4018
2015 1942 345 103 4531
2020 2081 370 111 4856
Hình 3.16. Biểu đồ dự báo gia tăng thải lượng các chất thải của con người trên lưu vực Hồ Núi Cốc
c. Thải lƣợng do chảy tràn từ các khu đô thị
c1. Sự phát triển không gian đô thị đến năm 2020 trên lưu vực Hồ Núi Cốc
Nằm trong lƣu vực Hồ Núi Cốc hiện tại chỉ có một đô thị là thị trấn Đại Từ với diện tích 107 ha. Theo định hƣớng phát triển không gian đô thị, giai đoạn 2010- 2020 thị trấn Đại Từ sẽ phát triển thành đô thị trung tâm với diện tích là 227 ha.
Khi đô thị phát triển, chất thải sẽ phát sinh nhanh, nếu việc thu gom chất thải (nhƣ quét dọn rác, khơi thông cống rãnh...) không đƣợc quan tâm, các chất thải sẽ bị cuốn trôi theo dòng nƣớc mƣa vào nguồn nƣớc. Thải lƣợng ô nhiễm dạng này đƣợc WHO ƣớc tính trên cơ sở diện tích khu đô thị.
c2. Hệ số phát thải do nước mưa chảy tràn đô thị
Theo Assessment of Sources of Air, water and land Polution – WHO 1993, hệ số phát thải do nƣớc chảy tràn đô thị nhƣ sau:
61
Bảng 3.13: Hệ số phát thải từ khu đô thị
BOD (kg/km2/năm) TSS (kg/km2/năm) N (kg/km2/năm) P (kg/km2/năm)
4.725 64 875 105
c3. Dự báo thải lượng do nước mưa chảy tràn khu vực đô thị đến năm 2020
Tạm coi năm 2015, diện tích đô thị Đại Từ bằng trung bình diện tích năm 2010 và 2020.
Lƣợng phát thải của đô thị thị trấn Đại Từ bằng diện tích các giai đoạn nhân với hệ số phát thải (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bảng 3.14. Lượng phát thải từ thị trấn Đại Từ
Diện tích km2 BOD (kg/ngày) TSS (kg/ngày) N (kg/ngày) P (kg/ngày) 201 0 1,07 0,01 0,18 2,56 0,30 201 5 1,67 0,02 0,29 4,00 0,48 202 0 2,27 0,02 0,39 5,44 0,65
d. Dự báo thải lƣợng do hoạt động du lịch
- Dự báo sự phát triển ngành du lịch trên lưu vực Hồ Núi Cốc
Theo quy hoạch phát triển kinh tế xã hội tỉnh Thái Nguyên, du lịch sẽ đƣợc chú trọng phát triển, đƣa ngành du lịch thành ngành có tỷ trọng cao trong nền kinh tế tỉnh nhà. Trong giai đoạn 2010-2015 lƣợng khách du lịch đến Thái Nguyên sẽ tăng khoảng 13,4% mỗi năm. Trong đó, ƣớc tính khoảng 85% lƣợng khách sẽ đến Hồ Núi Cốc.
Hình 3.5. Biểu đồ dự báo phát triển số lượng khách du lịch đến Hồ Núi Cốc
1020000 1156680 2635000 0 500000 1000000 1500000 2000000 2500000 3000000
Năm 2010 Năm 2015 Năm 2020
Dự báo Lượng khách đến khu du lịch HNC
62
Hình 3.17. Biểu đồ dự báo gia tăng lượng khách đến du lịch Hồ Núi Cốc
Dự tính, thời gian khách lƣu trung bình tại Hồ Núi cốc khoảng 1,5 ngày. Tính toán thải lƣợng trung bình phát thải của con ngƣời mỗi ngày, lƣợng thải trung bình mỗi ngày từ hoạt động du lịch Hồ Núi Cốc nhƣ bảng 3.15
Bảng 3.15. Thải lượng từ hoạt động du lịch trên lưu vực Hồ Núi Cốc
Năm BOD (kg/ngày) N (kg/ngày) P (kg/ngày) SS (kg/ngày)
2010 189 34 10 440
2015 214 38 11 499
2020 487 87 26 1137
Hình 3.18. Biểu đồ dự báo sự gia tăng chất ô nhiễm do hoạt động du lịch trên lưu vực Hồ Núi Cốc
e. Dự báo tác động từ hoạt động nông nghiệp
Các hoạt động từ canh tác nông nghiệp cũng là một trong các nguồn tác động rất lớn đến chất lƣợng nƣớc nói chung và nƣớc sồng hồ nói riêng. Nguồn tác động này có quy mô tuỳ thuộc tỷ lệ diện tích các khu vực canh tác của khu vực.
0 200 400 600 800 1000 1200 2010 2015 2020
Biểu đồ dự báo thải lượng do hoạt động du lịch trên lưu vực Hồ Núi Cốc
BOD N P TSS
63
Thông qua nƣớc mƣa chảy tràn, do nƣớc hồi quy các chất ô nhiễm xâm nhập nguồn nƣớc. Đặc thù ô nhiễm chính của nguồn thải này là chất hữu cơ, chất dinh dƣỡng.
e1. Dự báo biến động diện tích nông nghiệp
Bảng 3.16. Diện tích nông nghiệp trên lưu vực Hồ Núi Cốc
Năm Diện tích đất nông nghiệp dự kiến (ha)
Số lao động nông nghiệp (nghìn lao động) Chỉ tiêu đất nông nghiệp (ha/lao động) 2015 4.100 - 4.200 13,5 -14,4 0,3 2020 4.000 - 4.100 11,0 -11,5 0,35 - 0,36
- Số lao động nông nghiệp căn cứ trên dự báo lao động và cơ cấu lao động tính ở trên (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Dự kiến khoảng 60% nhu cầu đất phát triển đô thị, nông thôn và khu du lịch sẽ được chuyển đổi từ đất nông nghiệp.
Diện tích đất lâm nghiệp sẽ đƣợc tăng cƣờng do việc tái phát triển rừng và trồng mới rừng trên các khu vực đất chƣa sử dụng, tổng diện tích đến năm 2030 khoảng trên 9.000ha.
e2. Hệ số phát thải từ các diện tích nông nghiệp
Hệ số phát thải từ các diện tích nông nghiệp (nƣớc mƣa chảy tràn, nƣớc hồi quy trong canh tác) nhƣ sau: 8,7 kg BOD/ha/năm (Nghiên cứu quản lý môi trƣờng nƣớc lƣu vực sông – JICA 2009), 2690 kg nitơ/km2/năm và 434 kg Phốt pho/km2/năm (nguồn: Assessment of Sources of Air, water and land Polution – WHO 1993)
e3. Thải lượng các diện tích nông nghiệp
Dự báo tổng thải lƣợng trung bình phát sinh mỗi ngày do hoạt động nông nghiệp trên lƣu vực Hồ Núi Cốc giai đoạn từ năm 2010 đến năm 2020 nhƣ sau:
Bảng 3.17. Thải lượng từ hoạt động nông nghiệp
BOD (kg/ngày) Nitơ (kg/ngày) Phốt pho (kg/ngày)
64
f. Thải lƣợng từ các diện tích rừng
f1. Biến động diện tích rừng trong các năm tới
Quy hoạch phát triển kinh tế xã hội tỉnh Thái Nguyên đến năm 2020 đã xác định là ổn định diện tích rừng, đặc biệt là rừng đầu nguồn.
Diện tích rừng các địa phƣơng nhƣ sau trên lƣu vực Hồ Núi Cốc nhƣ sau:
Bảng 3.18. Diện tích rừng trên lưu vực Hồ Núi Cốc
Tên các loại rừng Diện tích rừng (ha)
- Rừng đặc dụng quốc gia 5.280
- Rừng phòng hộ 1.180-1.250
- Rừng khác 2.440-2.470
Tổng 8.900-9.000
f2. Hệ số phát thải ô nhiễm từ các diện tích rừng:
BOD kg/ha/năm Nitơ kg/km2/năm Phốt pho kg/km2/năm
2,5 143 2,6
(Nguồn: Nghiên cứu quản lý môi trường nước lưu vực sông – JICA 2009 và Assessment of Sources of Air, water and land Polution – WHO 1993)
c. Thải lượng từ các diện tích rừng
Diện tích rừng có thể coi là ổn định, không thay đổi đáng kể trong thời gian tới, thải lƣợng từ các diện tích rừng đến năm 2015 và 2020 đƣợc tính nhƣ sau:
BOD (kg/ngày) N (kg/ngày) P (kg/ngày)
61,64 35,2 2,1
g. Dự báo thải lƣợng từ các bệnh viện, trạm y tế trên lƣu vực Hồ Núi Cốc
g1. Dự báo sự phát triển của ngành y tế trên lưu vực Hồ Núi Cốc
Trên lƣu vực Hồ Núi Cốc hiện tại có duy nhất một bệnh viện tuyến huyện của Đại Từ (có số giƣờng bệnh khoảng 120 giƣờng thực hiện chức năng khám chữa bệnh cho nhân dân địa phƣơng. Bên cạnh đó các trạm y tế cấp xã cũng đƣợc trang bị một số giƣờng bệnh đủ để thực hiện khám chữa các bệnh thông thƣờng cho nhân dân. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
65
Quy hoạch phát triển kinh tế xã hội tỉnh Thái Nguyên đã đề ra mục tiêu đến năm 2010, 2015, 2020 tỷ lệ số giƣờng bệnh trên số dân lần lƣợt là 35, 40, 45 giƣờng/10 000 dân. Theo số dân trên lƣu vực Hồ Núi Cốc đã tính ở phần trƣớc, dự báo số giƣờng bệnh đến năm 2020 nhƣ sau:
Bảng 3.19. Dự báo số lượng giường bệnh trên lưu vực Hồ Núi Cốc
Chỉ tiêu 2010 2015 2020
Dân số (ngƣời) 174.486 183.812 193.729
Tỷ lệ giƣờng bệnh/vạn dân 35 40 45
Số giƣờng bệnh (giƣờng) 610 735 871
Lƣợng thải mỗi giƣờng bệnh tƣơng đƣơng 650 lít/ngày, thải lƣợng các chất ô nhiễm lần lƣợt là BOD 180 g/ngày, TSS 420 g/ngày, Nitơ 32 g/ngày và phốt pho 9.6 g/ngày
g2. Thải lượng từ các cơ sở y tế trên khu vực
Dự tính thải lƣợng trung bình ngày trên toàn lƣu vực Hồ Núi Cốc trong các năm 2010, 2015 và 2020 nhƣ sau:
Bảng 3.20. Tổng thải lượng từ hoạt động y tế trên lưu vực Hồ Núi Cốc
Năm BOD
(kg/ngày) Nito (kg/ngày) P (kg/ngày)
TSS (kg/ngày) 2010 109,9 19,5 5,9 256,5 2015 132,3 23,5 7,1 308,8 2020 156,9 27,9 8,4 366,1 0.0 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0 300.0 350.0 400.0 kg/ngày 2010 2015 2020
Biểu đồ dự báo thải lượng từ hoạt động khám chữa bệnh
BOD Nito P TSS
66
Hình 3.19. Biểu đồ dự báo thải lượng ô nhiễm do hoạt động y tế
h. Dự báo thải lƣợng từ cơ sở sản xuất kinh doanh
h.1. Dự báo sự phát triển sản xuất công nghiệp trên lưu vực Hồ Núi Cốc
Bảng 3.21. Dự báo sản lượng một số ngành sản xuất trên địa bàn Đại Từ
Năm Cát sỏi (tấn) Vôi (tấn) Gạch nung (nghìn viên) Xay xát (tấn) Chế biến chè (tấn) Đồ mộc (sản phẩm) Cơ khí (m2) Than (tấn) 2010 1250 00 15000 25000 70000 7500 8000 700 300000 2015 1500 00 21000 45000 85000 8500 12000 850 387000 2020 1800 00 25000 65000 100000 10000 18000 1000 499230
(Nguồn: Quy hoạch phát triển kinh tế xã hội huyện Đại từ đến năm 2020)
Thấy rằng nghành sản xuất chủ yếu gây tác động đến chất lƣợng nƣớc lƣu vực Hồ Núi Cốc là ngành khai thác than. Điển hình là mỏ than Núi Hồng, dự báo năm 2010 sản lƣợng là 300 000 tấn, năm 2015 là 387 000 tấn, năm 2020 sản lƣợng 499 230 tấn.
Hệ số phát thải ô nhiễm của ngành than là 6 kg SS/tấn sản phẩm (nguồn: Assessment of Sources of Air, water and land Polution – WHO 1993). Dự báo lƣợng phát sinh ô nhiễm do khai thác than các năm 2010, 2015 và 2020 nhƣ sau:
Bảng 3.22. Dự báo thải lượng ngành khai thác than trên lưu vực Hồ Núi Cốc
STT Năm Lƣợng than khai thác
(tấn/năm) Lƣợng TSS (kg/ngày) 1 2010 300 000 4931 2 2015 387 000 6361 3 2020 499 230 8206 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 kg/ngày 2010 2015 2020
Dự báo thải lượng SS từ khai thác than
67 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
j. Dự báo tổng thải lƣợng xâm nhập môi trƣờng nƣớc lƣu vực Hồ Núi Cốc
-Hệ số chảy tràn
Tổng lƣợng thải phát sinh trên lƣu vực một con sông hay một hồ nƣớc không xâm nhập toàn bộ 100% vào môi trƣờng nƣớc. Phần lớn thải lƣợng bị tự phân huỷ trên bề mặt do quá trình làm sạch tự nhiên, bị hấp thụ vào thực vật hoặc bị giữ lại khi ngấm vào đất. Tỷ lệ phần chất chất ô nhiễm xâm nhập môi trƣờng nƣớc đƣợc gọi là hệ số chảy tràn (run-off coefficient).
(Nguồn: Nghiên cứu quản lý môi trường nướcvực sông – JICA 2009)
Trên cơ sở thực nghiệm, hệ số này có giá trị nhƣ sau: (Nghiên cứu quản lý môi trƣờng nƣớc lƣu vực sông – JICA 2009)
Bảng 3.23. Hệ số chảy tràn đối với một số nguồn ô nhiễm điển hình
Dạng nguồn
thải Tên nguồn
Hệ số (theo tỷ lệ đô thị hoá)
<5% 5%- 10%
10-
15% >15%
Nguồn điểm Sinh hoạt 0,1 0,4 0,7 0,9
Cơ sở (bệnh viện, mỏ) 1,0 Nguồn diện Chăn nuôi 0,01 0,04 0,07 0,09 Nông nghiệp 1,0 Đô thị Rừng
Lƣợng thải xâm nhập môi trƣờng nƣớc lƣu vực Hồ Núi Cốc dự tính cho các năm 2010, 2015 và 2020 đƣợc tính nhƣ sau:
68
Qtổng = Rsinh hoạt x (thải lƣợng từ sinh hoạt) + Rchăn nuôi x (Thải lƣợng chăn nuôi) + Rnông nghiêp x (thải lƣợng nông nghiệp) + ...Rcơ sở x (thải lƣợng cơ sở)
Bảng 3.24. Giá trị tổng thải lượng ô nhiễm xâm nhập môi trường nước lưu vực Hồ Núi Cốc
Năm BOD (kg/ngày) TSS (kg/ngày) N (kg/ngày) P (kg/ngày) 2010 10.145 31.704 4.058 733 2015 11.543 36.377 4.624 815