Phạm vi nghiên cứu của đề tài liên quan đến nhiều lĩnh vực nên phải có sự đánh giá một cách tổng quan. Vì vậy, trong nghiên cứu có sử dụng phƣơng pháp luận DPSIRvà các phƣơng pháp nghiên cứu cụ thể khác để tiếp cận, giải quyết có hiệu quả vấn đề.
2.2.1. Phương pháp luận DPSIR
Việc sử dụng phƣơng pháp luận DPSIR là hệ phƣơng pháp nghiên cứu DPSIR: Động lực - Áp lực - Hiện trạng - Tác động - Phản hồi, đƣợc sử dụng nhằm giải quyết những vấn đề môi trƣờng phức tạp, liên quan đến nhiều yếu tố và thông số.
Trong đó:
Động lực gây nên ô nhiễm và suy thoái môi trƣờng sông Phan của quá trình đô thị hóa, công nghiệp hóa trên địa bàn Thành phố Vĩnh Yên do quá trình quy hoạch phát triển chƣa đƣợc nghiên cứu thấu đáo.
Áp lực gây nên tình trạng ô nhiễm và suy thoái môi trƣờng sông Phan là nƣớc thải không đƣợc xử lý và chất thải rắn đã, đang và sẽ đổ vào dòng sông, việc xây dựng lấn chiếm dòng chảy sông, chăn thả gia cầm và thực vật trên dòng sông, việc bồi lấp dòng chảy và thay đổi chế độ khí hậu lƣu vực do yếu tố tự nhiên, v.v.
Hiện trạng chất lƣợng môi trƣờng nƣớc và trầm tích sông, hiện trạng ngập úng về mùa mƣa và cạn kiệt dòng chảy về mùa khô.
ĐỘNG LỰC ÁP LỰC HIỆN TRẠNG
TÁC ĐỘNG PHẢN HỒI
Tác động ô nhiễm và suy thoái môi trƣờng sông Phan không chỉ gây nên tình trạng ô nhiễm nƣớc và trầm tích sông, ảnh hƣởng trực tiếp tới sức khoẻ ngƣời dân. Trong tƣơng lai, khi tác nhân ô nhiễm tích luỹ trong dòng sông ở mức độ cao, môi trƣờng lƣu vực sông suy thoái trầm trọng thì ô nhiễm lƣu vực sẽ gây nên tác động tiêu cực tới các hoạt động kinh tế - xã hội (nông nghiệp, công nghiệp, y tế sức khoẻ, ..) của Thành phố Vĩnh Yên.
Phản hồi là các giải pháp khoa học, công nghệ, quy hoạch quản lý sẽ đƣợc đƣa ra nhằm giải quyết hiện trạng ô nhiễm và suy thoái môi trƣờng, hạn chế các tác động tiêu cực của phát triển kinh tế xã hội tới chất lƣợng nƣớc sông Phan. Các giải pháp này giảm thiểu động lực gây nên ô nhiễm và suy thoái môi trƣờng sông Phan, hạn chế áp lực của các nguồn thải, cải thiện hiện trạng môi trƣờng,... Đây chính là kết quả có giá trị thực tiễn của nghiên cứu.
2.2.2. Phương pháp kế thừa, thu thập tài liệu, số liệu
Phƣơng pháp này nhằm thu thập tài liệu, số liệu đã có và sử dụng có chọn lọc và sáng tạo các kết quả của các đề tài nghiên cứu khoa học trƣớc đây. Các thông tin số liệu, dữ liệu đƣợc thu thập, bao gồm tình hình phát triển kinh tế - xã hội của Thành phố Vĩnh Yên; số liệu về hệ thống cơ sở hạ tầng; chủ trƣơng, chính sách của Đảng và Nhà nƣớc về vấn đề môi trƣờng và phát triển có liên quan đến sông Phan…
Phƣơng pháp này đƣợc sử dụng nhằm xác định, phân tích, đánh giá điều kiện tự nhiên - kinh tế - xã hội - môi trƣờng và tổng hợp các dữ liệu có liên quan đến khu vực lƣu vực sông Phan thông qua các thông tin, số liệu đã thu thập đƣợc từ các nguồn khác nhau. Từ đó, kế thừa có chọn lọc các nghiên cứu đã thực hiện trƣớc đây tại khu vực nghiên cứu và các thông tin cần thiết phục vụ đề tài nghiên cứu.
Trong quá trình thực hiện đề tài, tác giả đã sử dụng các giáo trình có nội dung về quản lý môi trƣờng, ô nhiễm môi trƣờng, các đề tài đã nghiên cứu về quản lý môi trƣờng lƣu vực sông. Ngoài ra, đề tài còn sử dụng những
thông tin trên các trang Web về việc đánh giá mức độ ảnh hƣởng môi trƣờng của quá trình đô thị hóa và công nghiệp hóa tại các thành phố lớn ở Việt Nam.
2.2.3. Phương pháp xử lý số liệu
Phƣơng pháp này đƣợc dùng sau khi đã thu thập đƣợc toàn bộ số liệu, thông tin cần thiết từ các phƣơng pháp đƣợc tiến hành trƣớc đó. Mục đích là để xử lý thông tin, hoàn thiện bản báo cáo.
- Xử lý các thông tin tin định lƣợng bằng toán học.
- Biểu diễn các số liệu trên đồ thị, biểu đồ để tìm mối liên quan giữa con số, chỉ tiêu. Đồng thời, kết quả phân tích, đánh giá hiện trạng chất lƣợng môi trƣờng nƣớc sông Phan đƣợc so sánh với các Quy chuẩn môi trƣờng Việt Nam nhƣ: QCVN 03:2008/BTNMT, QCVN 08:2008/BTNMT, từ đó rút ra các luận cứ khoa học.
CHƢƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Hiện trạng môi trƣờng nƣớc và trầm tích đáy sông Phan
Sông Phan đƣợc hình thành từ nhiều chi lƣu khác nhau, là sông nội tỉnh lớn nhất của tỉnh Vĩnh Phúc và đƣợc trải dài trên một diện tích tƣơng đối lớn nên chịu nhiều tác động của quá trình phát triển kinh tế - xã hội, do đó chất lƣợng nƣớc trên toàn bộ sông Phan biến đổi tƣơng đối phức tạp.
Thƣợng nguồn sông Phan bắt nguồn chủ yếu từ dãy Tam Đảo có địa hình dốc lớn, tốc độ dòng chảy lớn, dân cƣ phân bố khá thƣa thớt nên mức độ ảnh hƣởng từ hoạt động dân sinh thấp, do đó chất lƣợng nƣớc ở đây vẫn còn tƣơng đối tốt. Nguồn gây tác động đến chất lƣợng nƣớc ở đoạn này chủ yếu từ các hoạt động phát triển du lịch. Ngoài ra, hiện tƣợng xâm thực tự nhiên khoét sâu lòng của hệ thống sông trẻ trên nền sông cổ, cũng nhƣ sự xói mòn rửa trôi ở lớp đất mặt cũng sẽ gây suy giảm chất lƣợng môi trƣờng nƣớc của sông Phan ở khu vực này.
Phần hạ lƣu sông Phan bao gồm những chi lƣu có nguồn gốc gắn liền với sông Hồng cổ. Các nhánh này chảy qua nhiều khu công nghiệp mới và khu dân cƣ tập trung nên chất lƣợng môi trƣờng nƣớc chịu ảnh hƣởng của hoạt động dân sinh và các hoạt động sản xuất công nghiệp. Các hoạt động khai thác các nguồn lợi từ sông cũng đang gây ra những ảnh hƣởng đáng kể cho nƣớc sông Phan.
Để đánh giá ảnh hƣởng của quá trình ĐTH-CNH ở Thành phố Vĩnh Yên đến chất lƣợng môi trƣờng nƣớc và trầm tích sông Phan, trong nghiên cứu này sẽ đánh giá diễn biến chất lƣợng nƣớc sông Phan theo khu vực có sông Phan chảy qua (Đoạn 1 - Trước khi chảy qua địa phận Thành phố Vĩnh Yên, phạm vi từ Thị trấn Thổ Tang đến Thành phố Vĩnh Yên; Đoạn 2 - Chảy qua địa phận Thành phố Vĩnh Yên về phía hạ nguồn). Việc đánh giá theo các khía cạnh này có thể nhận thấy rõ sự biến động chất lƣợng nƣớc khi chảy qua các địa phƣơng khác nhau, từ đó cho phép nhận định rõ hơn về những ảnh hƣởng đặc thù của quá trình ĐTH-CNH đến chất lƣợng nƣớc.
Qua kết quả nghiên cứu 16 mẫu nƣớc sông Phan đƣợc lấy vào 02 thời điểm (tháng 8 và tháng 12 năm 2009) ở 08 vị trí (04 vị trí ở đoạn trƣớc khi qua thành phố Vĩnh Yên; 01 vị trí ở đoạn ở thành phố Vĩnh Yên, 03 vị trí ở đoạn sông sau khi chảy qua thành phố Vĩnh Yên về phía hạ nguồn. Việc đánh giá tập trung vào 03 nhóm chỉ tiêu liên quan, bao gồm: Nhóm chỉ tiêu lý – hóa (pH, DO, độ dẫn, độ đục, độ muối, tổng chất rắn lơ lửng); nhóm chỉ tiêu hóa học (BOD, COD, NH4+, NO3-, NO2-, Cl-, các kim loại nặng, tổng dầu mỡ); nhóm chỉ tiêu sinh học (coliform, E.coli).
3.1.1. Nhóm chỉ tiêu lý – hóa
Về tổng thể không có sự biến động lớn của các chỉ tiêu lý – hóa môi trƣờng nƣớc sông Phan đã quan trắc ở 08 vị trí (Hình 3.1) và cũng không có chênh lệch quá lớn giữa 02 thời điểm quan trắc (chi tiết kết quả phân tích xem tại phần phụ lục của báo cáo).
Trong nhóm chỉ tiêu này, biến động lớn nhất là chỉ tiêu tổng chất rắn lơ lửng và độ đục. Trên đoạn sông từ huyện Vĩnh Tƣờng đến thành phố Vĩnh Yên, hàm lƣợng chất rắn lơ lửng có xu hƣớng tăng lên, đặc biệt là đoạn sông từ thành phố Vĩnh Yên về phía dƣới có hàm lƣợng chất rắn lơ lửng tăng vọt lên. Sự gia tăng của hàm lƣợng chất rắn lơ lửng trên đoạn tuyến sông Phan nghiên cứu có thể thấy rõ khi dòng sông chảy qua các đô thị và các khu công nghiệp. Tuy nhiên, nếu so sánh với tiêu chuẩn QCVN 08:2008/BTNMT thì hàm lƣợng chất rắn lơ lửng vẫn còn ở mức thấp, giá trị trung bình TSS chỉ bằng 50,8– 71,6 % so với TCCP. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 3.1. Biến động các chỉ tiêu lý - hóa môi trƣờng nƣớc sông Phan
Nguồn: Báo cáo Đề án tổng thể cải tạo cảnh quan sinh thái và bảo vệ môi trường lưu vực sông Phan
Chú giải:
SP1: Mẫu nƣớc lấy ở vị trí cầu Vũ Di, xã Vũ Di, huyện Vĩnh Tƣờng SP2: Mẫu nƣớc lấy ở vị trí thôn Nhân Lý, xã Tề Lỗ, huyện Yên Lạc
SP3: Mẫu nƣớc lấy ở vị trí cầu Tề Lỗ, xã Tề Lỗ, huyện Yên Lạc, (cầu Giã Bàng) SP4: Mẫu nƣớc lấy ở vị trí Tân Nguyên, xã Trung Nguyên, huyện Yên Lạc SP5: Mẫu nƣớc lấy ở vị trí cầu Vật Cách, xã Đồng Cƣơng, huyện Yên Lạc SP6: Mẫu nƣớc lấy ở vị trí cầu Lạc Ý, phƣờng Đông Tâm, thành phố Vĩnh Yên SP7: Mẫu nƣớc lấy ở vị trí Xóm Sắn, xã Thanh Trù, huyện Bình Xuyên
SP8: Mẫu nƣớc lấy ở vị trí cầu Tam Canh, thị trấn Hƣơng Canh, Bình Xuyên
Tháng 8/2009 0 50 100 150 200 250 SP1 SP2 SP3 SP4 SP5 SP6 SP7 SP8 Nhiet do pH DO Do dan Do duc Do muoi TSS Tháng 12/2009 0 50 100 150 200 250 300 SP1 SP2 SP3 SP4 SP5 SP6 SP7 SP8 Nhiet do pH DO Do dan Do duc Do muoi TSS
Sự thay đổi về độ đục nhìn chung tƣơng quan tỷ lệ thuận với sự biến đổi về hàm lƣợng chất rắn lơ lửng. Độ dẫn ở những vị trí quan trắc trên đoạn thuộc huyện Vĩnh Tƣờng đến huyện Yên Lạc có sự biến động liên tục, còn đoạn từ thành phố Vĩnh Yên về phía hạ nguồn tƣơng đối ổn định. Sự biến động về độ dẫn chịu ảnh hƣởng tổng hợp của rất nhiều các yếu tố khác nhau, ví dụ nhƣ: nguồn cung cấp các ion hòa tan (nƣớc thải sinh hoạt, sản xuất nông nghiệp và công nghiệp…), khả năng hấp phụ các ion của chất rắn lơ lửng và các vật liệu trầm tích, khả năng hút thu của các thực vật thủy sinh…
Trong phạm vi nghiên cứu, sông Phan nằm trên vùng có địa hình khá bằng phẳng nên dòng chảy tƣơng đối hiền hòa, sự xáo trộn dòng chảy nhỏ do đó lƣợng oxy bổ sung cho nƣớc không cao. Nồng độ oxy hòa tan (DO) đo đƣợc trên toàn bộ dòng sông dao động từ 1,9 – 3,3 mg/l và đều thấp hơn sơ với quy chuẩn QCVN 08:2008/BTNMT (DO ≥ 4 mg/l). Nồng độ oxy hòa tan thấp biểu thị sự suy giảm chất lƣợng môi trƣờng nƣớc và sẽ gây ảnh hƣởng lớn đến động vật thủy sinh.
Tuy sự biến động về nồng độ oxy hòa tan không lớn, nhƣng vẫn có thể nhận thấy xu hƣớng biến đổi tăng lên ở đoạn phía dƣới sau khi đã qua địa phận thành phố Vĩnh Yên (3,0 – 3,3 mg/l). Nồng độ oxy hòa tan trong nƣớc có thể giảm đi do sự tiêu thụ oxy từ các phản ứng phân hủy chất hữu cơ trong nƣớc.
3.1.2. Nhóm chỉ tiêu hóa học
Nhìn chung, hàm lƣợng chất hữu cơ và các ion hòa tan thấp (so sánh với QCVN 08:2008/BTNMT) và khá đồng nhất trên toàn bộ phạm vi nghiên cứu. Tuy nhiên, trên biểu đồ (Hình 3.2) có thể thấy một vài điểm có nồng độ một số chất tăng cao.
Hình 3.2. Biến động các chỉ tiêu hóa học môi trƣờng nƣớc sông Phan Tháng 8/2009 0 10 20 30 40 SP1 SP2 SP3 SP4 SP5 SP6 SP7 SP8 BOD5 COD NO3- Cl- Tháng 8/2009 0 0,1 0,2 0,3 0,4 SP1 SP2 SP3 SP4 SP5 SP6 SP7 SP8 NH4+ NO2- PO43-
Nguồn: Báo cáo Đề án tổng thể cải tạo cảnh quan sinh thái và bảo vệ môi trường lưu vực sông Phan
Chú giải:
SP1: Mẫu nƣớc lấy ở vị trí cầu Vũ Di, xã Vũ Di, huyện Vĩnh Tƣờng SP2: Mẫu nƣớc lấy ở vị trí thôn Nhân Lý, xã Tề Lỗ, huyện Yên Lạc
SP3: Mẫu nƣớc lấy ở vị trí cầu Tề Lỗ, xã Tề Lỗ, huyện Yên Lạc, (cầu Giã Bàng) SP4: Mẫu nƣớc lấy ở vị trí Tân Nguyên, xã Trung Nguyên, huyện Yên Lạc
Tháng 12/2009 0 0,04 0,08 0,12 0,16 SP1 SP2 SP3 SP4 SP5 SP6 SP7 SP8 NH4+ NO2- Tháng 12/2009 -10 0 10 20 30 40 50 SP1 SP2 SP3 SP4 SP5 SP6 SP7 SP8 BOD5 COD NO3- Cl-
SP5: Mẫu nƣớc lấy ở vị trí cầu Vật Cách, xã Đồng Cƣơng, huyện Yên Lạc SP6: Mẫu nƣớc lấy ở vị trí cầu Lạc Ý, phƣờng Đông Tâm, thành phố Vĩnh Yên SP7: Mẫu nƣớc lấy ở vị trí Xóm Sắn, xã Thanh Trù, huyện Bình Xuyên
SP8: Mẫu nƣớc lấy ở vị trí cầu Tam Canh, thị trấn Hƣơng Canh, Bình Xuyên Chất hữu cơ trong nƣớc chủ yếu là các hợp chất dễ phân hủy sinh học. Tỷ lệ chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học (BOD) chiếm ~ 68 – 71 % tổng lƣợng chất hữu cơ. Qua nghiên cứu cho thấy, trên đoạn sông Phan đi qua Huyện Vĩnh Tƣờng - Yên Lạc – Thành phố Vĩnh Yên, hàm lƣợng các chất hữu cơ ở đoạn chảy qua Huyện Vĩnh Tƣờng cao và có xu hƣớng tăng lên ở Huyện Yên Lạc, sau đó bị giảm ở đoạn chảy qua địa bàn Thành phố Vĩnh Yên. Nguyên nhân là do đoạn sông Phan ở huyện Vĩnh Tƣờng và Yên Lạc chăn nuôi tập trung phát triển tƣơng đối mạnh và có cả sự chăn nuôi trên mặt nƣớc. Còn trên đoạn sông Phan từ Thành phố Vĩnh Yên chảy về phía hạ lƣu, hàm lƣợng chất hữu cơ lại giảm xuống rõ rệt. Nguyên nhân của sự “dị thƣờng” này có thể liên quan đến khả năng điều hòa của Đầm Vạc và các vùng đất ngập nƣớc ven sông. Sự pha loãng nƣớc thải hay quá trình tự làm sạch sinh học trong Đầm Vạc có thể làm giảm đáng kể hàm lƣợng chất hữu cơ trong nƣớc. Bên cạnh đó, những vùng đất ngập nƣớc ven sông trên đoạn sông từ Đồng Cƣơng về Đầm Vạc cũng có vai trò tự làm sạch, làm giảm hàm lƣợng chất hữu cơ.
Nồng độ các ion khoáng (NH4+, NO2-, NO3-, PO43-) trong nƣớc là khá thấp, hầu hết các ion này đều có nồng độ nhỏ hơn tiêu chuẩn QCVN – 2008, ngoại trừ NO3-. Nồng độ thấp của NH4+ trong nƣớc sông Phan có thể liên quan đến sự hấp phụ gây nên bởi các keo âm (vật liệu lơ lửng, trầm tích vô cơ và hữu cơ) làm cho nồng độ hòa tan của ion này trong dung dịch giảm xuống. So với các ion khác, NO3- có nồng độ cao vƣợt trội. Vì ái lực hấp phụ của các vật liệu lơ lửng, trầm tích đáy (các keo dƣơng) đối với anion NO3- thấp có thể làm cho NO3- tồn tại nhiều hơn ở trạng thái tự do trong nƣớc. Tuy nhiên, quá trình chuyển hóa giữa các dạng tồn tại khác nhau của nitơ trong nƣớc luôn luôn xảy ra tùy theo từng điều kiện môi trƣờng cụ thể (ví dụ nhƣ: pH, Eh…).
Sự biến động về nồng độ NO3- cũng tƣơng tự nhƣ hàm lƣợng các chất hữu cơ, nồng độ NO3- có xu hƣớng tăng nhẹ trên đoạn sông từ huyện Vĩnh Tƣờng về thành phố Vĩnh Yên, và sau đó lại giảm đáng kể trên đoạn sông từ thành phố Vĩnh Yên về phía hạ nguồn. Nguyên nhân của sự biến động về nồng độ NO3- chịu ảnh hƣởng của nƣớc thải trang trại nuôi lợn và nƣớc thải sinh hoạt của các khu dân cƣ tập trung; khả năng điều hòa, “tự làm sạch sinh học” của Đầm Vạc và một số vùng vực đất ngập nƣớc ven sông.
So với các anion khác có mặt trong nƣớc, nồng độ Cl- thƣờng cao hơn so với các ion NO3-, PO43-, NH4+ và NO2- lần lƣợt là 5, 150, 500 và 5000 lần. Ngoài nguồn gốc tự nhiên, nồng độ cao Cl- trong nƣớc có thể bắt nguồn từ các hoạt động dân sinh (nƣớc thải sinh hoạt, phân bón…). Nồng độ Cl- trong nƣớc sông Phan nhìn chung không biến động nhiều, dao động từ 31,5 – 52,9 mg/l(08/2009) và 35,4 – 59,4 mg/l(12/2009).