a) Phương pháp kế thừa: Thu thập tài liệu, số liệu có liên quan
- Thu thập, kế thừa các thông tin có liên quan đến phát triển KT-XH và môi trường tại lưu vực sông Cầu.
- Thu thập, kế thừa các kết quả nghiên cứu của các chương trình và đề tài khoa học có liên quan tại lưu vực sông Cầu.
b) Phương pháp khảo sát, đo đạc, phân tích môi trường tại thực địa và trong phòng thí nghiệm 6 lần/năm (2 tháng/lần) tại các vị trí nghiên cứu trên sông Cầu và vị trí cửa xả của các suối (kết hợp tham gia cùng Trung tâm quan trắc và Công nghệ môi trường Thái Nguyên);
c) Phương pháp điều tra, phỏng vấn ngoài thực địa: Khảo sát, phỏng vấn người dân trong khu vực nghiên cứu;
d) Phương pháp đánh giá nhanh trên cơ sở hệ số ô nhiễm do Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) thiết lập nhằm ước tính tải lượng các chất ô nhiễm từ các hoạt động KT-XH.
e) Phương pháp phân tích, đánh giá và tổng hợp: Phân tích, tổng hợp số liệu, kết quả chạy mô hình và đưa ra nhận xét, kết luận, đề xuất kiến nghị.
2.2.2. Phương pháp phân tích và dự báo chất lượng nước sông Cầu
1. Phương pháp sử dụng công thức Streeter-Phelps [TLTK số mấy ?2;11] đã được lựa chọn để dự báo chất lượng nước. Đây là một mô hình đơn giản thể hiện khả năng tự làm sạch của dòng sông như hiệu ứng phân hủy sinh học, lắng cặn, bám hút. Trong quá trình chảy, hiệu ứng tự làm sạch sẽ làm giảm nồng độ các
Comment [NMK3]: Đoạn này cần viết lại cho hợp lý vì 1 ngày 18/2/2011 không thể làm được cho 5 mẫu/lần, 6 lần/năm. Cần trình bày lại cho hợp lý/ ý kiến cô Hà
Formatted: Vietnamese (Vietnam) Formatted: Vietnamese (Vietnam)
chất gây ô nhiễm hữu cơ trong nước sông. Về mô hình được sử dụng trong nghiên cứu này, chất lượng nước có xét đến thải lượng ô nhiễm của các tiểu lưu vực chảy qua các nhánh sông và thải lượng ô nhiễm xả trực tiếp dọc sông Cầu được xác định qua các công thức dưới đây. Công thức biểu diễn dự báo chất lượng nước tại Hình 2.2. X n i l i n i l i T k i T k i T k X x x Q L l L Q L C i D i D o D
1 ) . ( ) . ( ) . (0.exp exp exp
Cx: Nồng độ tại điểm cần đánh giá [mg/L]
Lx: Thải lượng ô nhiễm tại điểm cần đánh giá [g/s]
Qx: Thải lượng của sông tại điểm cần đánh giá [m3/s]
L0: Đơn vị thải lượng ô nhiễm tại vùng thượng nguồn bao gồm cả thải lượng ô nhiễm ô nhiễm nền [g/s]
li: Thải lượng ô nhiễm từ các tiểu lưu vực chảy theo các sông nhánh [g/s]
Li: Thải lượng ô nhiễm thải trực tiếp trên dọc sông Cầu [g/s]
t, T: Thời gian chảy đến hạ nguồn [ngày] kD: Hệ số khử oxy hóa [1/ngày].
Thượng nguồn
l l
đánh giá l
xả ra sông Cầu Tiểu lưu vực - i
Tiểu lưu vực - Tải lượng ô Tiểu lưu vực 1
Điểm cần
L0
Dọc sông Cầu Dọc sông Cầu Dọc sông Cầu i Dọc sông Cầu
Tn+1 Tải lượng ÔN
tn Tn ti Ti t1 T1 T0
Thời gian chảy đến điểm cần đánh giá
L
C L Q L
L
L
Hình 2.2. Biểu diễn công thức dự báo chất lượng nước
Chƣơng 3 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Đặc điểm, tính chất nƣớc thải khu vực trung tâm thành phố Thái Nguyên
Thành phố Thái Nguyên là thành phố loại 1 trực thuộc tỉnh và là thành phố lớn thứ ba miền Bắc sau Hà Nội và Hải Phòng, thành phố đông dân thứ 10 cả nước, trung tâm vùng trung du và miền núi phía Bắc. Thành phố Thái Nguyên được thành lập vào năm 1962 do vậy vấn đề quy hoạch thành phố còn nhiều hạn chế. Những năm gần đây nhờ sự quan tâm của các cấp lãnh đạo tỉnh, bộ mặt thành phố đã có nhiều chuyển biến tích cực, như tiến hành di rời các cơ sở công nghiệp gây ô nhiễm ra khỏi trung tâm thành phố. Nhưng nhìn chung nước thải khu vực trung tâm thành phố vẫn chịu sự tác động của các nguồn thải sau:
1. Nước thải công nghiệp 2. Nước thải sinh hoạt 3. Nước thải bệnh viện
3.1.1. Nước thải công nghiệp
Theo kết quả điều tra và số liệu thu phí nước thải do Chi cục bảo vệ môi trường tỉnh Thái Nguyên cung cấp, thì hiện nay khu vực trung tâm thành phố Thái Nguyên có tổng số 5 nhà máy đang hoạt động trên địa bàn với khối lượng nước thải phát sinh hàng năm khoảng trên 842.116 m3/năm.
Bảng 3.1. Lưu lượng nước thải các cở sở công nghiệp trên khu vực nghiên cứu
STT Tên cơ sở Địa chỉ Lƣu lƣợng
(m3/năm)
1 Công ty CP luyện cán thép Gia
Sàng P. Gia Sàng, TP. Thái Nguyên 362.428
2 Công ty CP chế biến thực phẩm
Thái Nguyên
P. Phan Đình Phùng, TP. Thái
Nguyên 12.000
3 Công ty Nhiệt điện Cao Ngạn P. Quán Triều, TP. Thái Nguyên 87.840
4 Công ty CP giấy Hoàng Văn
Thụ P. Quán Triều, TP. Thái Nguyên 360.000
5 Nhà máy Z127 P. Quan Triều, TP. Thái Nguyên 19.848
(Nguồn: Chi cục bảo vệ môi trường tỉnh Thái Nguyên, 2009 [3])
Bảng 3.2. Đặc trưng nước thải của các loại hình công nghiệp
STT Loại hình sản xuất Đặc trƣng nƣớc thải
1 Luyện kim pH, TSS, Kim loại nặng, dầu mỡ
2 Đồ uống chứa cồn và rượu BOD, COD, pH, TSS, N, P
4 Sản xuất giấy BOD, COD, TSS, pH, Phenol, Độ đục, Độ màu
5 Cơ khí, cơ khí chính xác Kim loại, BOD, COD, dầu mỡ…
(Nguồn: Lê Trình, Quan trắc và kiểm soát môi trường nước, NXB KHKT-1997,
[TLTK số mấy ?18])
Đặc điểm của nước thải công nghiệp khác nhau tùy theo loại hình công nghiệp và các điều kiện khác nhau của nhà máy như loại nguyên liệu, chế phẩm sử dụng, quá trình sản xuất và phương pháp sử dụng. Bảng 3.2 thể hiện các chất gây ô nhiễm đặc trưng theo loại hình công nghiệp theo các nghiên cứu trong nước và quốc tế.
Như trình bày ở Bảng 3.1, hiện tại trên địa bàn của 9 phường trung tâm thành phố Thái Nguyên có 5 nhà máy đang hoạt động và đóng góp đáng kể các tác động ô nhiễm cho môi trường nước sông Cầu. Các chất gây ô nhiễm chính và phổ biến là chất hữu cơ như: BOD, COD, TSS,... Cụ thể:
+ Công ty cổ phần luyện cán thép Gia Sàng
Theo số liệu thu phí nước thải do Chi cục bảo vệ môi trường tỉnh Thái Nguyên cung cấp thì lượng nước thải trung bình hàng năm của công ty này thải ra ngoài môi trường khoảng 362.428 m3/năm, nước thải chủ yếu bị ô nhiễm bởi các kim loại nặng và dầu mỡ. Hiện tại toàn bộ lượng nước thải sản xuất bao gồm nước làm mát trực tiếp và làm mát gián tiếp được xử lý trong hệ thống xử lý nước thải của công ty. Tuy nhiên hệ thống xử lý này được nước Cộng hoà dân chủ Đức đầu tư xây dựng từ năm 1975 đồng bộ cùng với dây truyền công nghệ sản xuất. Trong thời gian hoạt động từ đó đến nay, công ty đã có nhiều cải tiến, cải tạo nhằm nâng cao hiệu quả xử lý đạt kết quả cao nhất. Kết quả quan trắc kiểm soát ô nhiễm đợt 3 năm
Formatted: English (United States) Formatted: English (United States)
2010 của công ty tại 3 cửa xả như sau:
Bảng 3.3. Kết quả phân tích nước thải Công ty CP luyện cán thép Gia Sàng
STT Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả 40:2011/BTNMT QCVN
(cột B) Cửa xả-1 Cửa xả-2 Cửa xả-3
1 pH - 7,9 7,5 8,2 5,5 đến 9 2 BOD5 mg/L 7,4 14,3 4,7 50 3 COD mg/L 13,9 30,8 10,8 150 4 TSS mg/L 22,6 12,2 10,5 100 5 Cd mg/L 0,0009 0,0007 <0,0005 0,1 6 Pb mg/L 0,0201 0,018 0,0163 0,5 7 Cu mg/L 0,033 0,03 0,055 2 8 Zn mg/L <0,05 0,052 0,073 3 9 Mn mg/L 1,025 0,36 0,314 1 10 CN- mg/L <0,005 <0,005 <0,005 0,1 11 Phenol mg/L <0,001 <0,001 <0,001 0,5 12 Dầu mỡ mg/L 2,28 0,2 0,35 10 13 Coliform MPN/ 100mL 1600 3800 300 5000
(Nguồn: Trung tâm quan trắc và CN môi trường tỉnh Thái Nguyên[29])
+ Công ty cổ phần chế biến thực phẩm Thái Nguyên
Là công ty sản xuất bia, cần một lượng lớn nước cho sản xuất và nguyên liệu có thành phần chủ yếu là chất hữu cơ cao. Vì vậy trong thành phần nước thải của công ty có chứa một lượng lớn các chất hữu cơ: BOD, COD, TSS, Amoni... Theo Bảng 3.1 thì lượng nước thải trung bình hàng năm của Công ty là 12.000 m3/năm. Hiện tại toàn bộ lượng nước thải sản xuất được thu gom về hệ thống xử lý sinh học yếm khí kết hợp hiếu khí được Công ty đầu tư xây dựng năm 2009. Kết quả quan trắc kiểm soát ô nhiễm năm 2011 của Công ty như sau:
Bảng 3.4. Kết quả phân tích nước thải Cty CP chế biến thực phẩm Thái Nguyên
STT Tên chỉ tiêu Đơn vị Kết quả QCVN 40:2011/BTNMT (cột B)
1 pH - 7 5,5 đến 9 2 BOD5 mg/L 50,8 50 3 COD mg/L 104,5 150 4 TSS mg/L 33,7 100 5 Fe mg/L 0,28 5 6 Tổng N mg/L 27,82 40
Formatted: English (United States) Formatted: English (United States)
7 Tổng P mg/L 3,039 6
8 Coliform MPN/100mL 7200 5000
(Nguồn: Trung tâm quan trắc và CN môi trường tỉnh Thái Nguyên[30])
+ Công ty Nhiệt điện Cao Ngạn
Công ty Nhiệt điện Cao Ngạn đóng trên địa bàn phường Quan Triều - thành phố Thái Nguyên, là đơn vị sản xuất năng lượng điện với sản lượng 750.000.000 (KWh/năm). Lưu lượng nước thải của Công ty thải ra hàng năm khoảng trên 87.840m3. Hiện tại nguồn nước thải của Công ty được chia làm hai loại: Nước làm mát trực tiếp và giám tiếp. Nước làm mát gián tiếp của công ty chủ yếu từ các lò hơi được tán nhiệt sau đó tuần hoàn lại sản xuất; nước làm mát trực tiếp được xử lý bằng phương pháp hoá lý sau đó lắng lọc rồi tuần hoàn lại sản xuất, còn một phần thải ra ngoài môi trường. Kết quả quan trắc kiểm soát ô nhiễm của Công ty được thực hiện ngày 1/12/2010 có kết quả như sau:
Bảng 3.5. Kết quả phân tích nước thải Công ty nhiệt điện Cao Ngạn
STT Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả 40:2011/BTNMT QCVN
(cột B) Cửa xả-1 Cửa xả-2 1 pH - 7,2 6,5 5,5 đến 9 2 Nhiệt độ oC 28,9 28,4 40 3 BOD5 mg/L 11,6 10,3 50 4 COD mg/L 15,8 15,1 150 5 TSS mg/L 26,3 67,6 100 6 Độ cứng mg/L 271,4 179,4 - 7 Cd mg/L 0,0007 <0,0005 0,1 8 Pb mg/L 0,0085 0,0074 0,5 9 Hg mg/L <0,0005 <0,0005 0,01 10 Fe mg/L 0,259 0,256 5 11 Cl- mg/L 46,2 50 1000 12 SO4 2- mg/L 4,4 4,9 - 13 NH4-N mg/L <0,006 <0,006 10 14 Tổng N mg/L 1,55 1,03 40 15 Tổng P mg/L 0,745 0,312 6 16 Dầu mỡ mg/L 0,54 0,21 10 17 Coliform MPN/10 0mL 1600 2200 5000
(Nguồn: Trung tâm quan trắc và CN môi trường tỉnh Thái Nguyên[31])
+ Công ty cổ phần giấy Hoàng Văn Thụ
Formatted: English (United States)
Formatted: English (United States)
Formatted: English (United States) Formatted: English (United States)
Công ty cổ phần giấy Hoàng Văn Thụ tiền thân là Nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ được thành lập từ năm 1913 với công nghệ cũ lạc hậu. Sản phẩm là giấy bao gói. Nguyên liệu là tre, nứa. Trải qua thời gian năm 1972, nhà máy được trang bị bằng công nghệ và thiết bị của Trung Quốc với công suất 4.000 tấn sản phẩm/năm. Lượng nước yêu cầu 200m3/tấn sản phẩm. Đến năm 2000 công ty được đầu tư thay thế bằng dây chuyền công nghệ tiên tiến của Đức và sản xuất ổn định từ đó đến nay. Nước thải sản xuất của Công ty phát sinh chủ yếu ở công đoạn xeo, ngoài ra còn một lượng lớn nước rửa máy móc thiết bị. Về nguyên tắc toàn bộ lượng nước thải phát sinh sẽ được thu gom tận thu bột và tuần hoàn lại sản xuất. Tuy nhiên do đặc thù của ngành sản xuất giấy cần một lượng lớn nước cho sản xuất đồng thời cũng phát sinh một lượng lớn nước thải với đặc thù ô nhiễm cao. Nếu nguồn nước thải này không được kiểm soát và xử lý tốt sẽ ảnh hưởng rất lớn đến lưu vực tiếp nhận. Theo số liệu thu phí bảo vệ môi trường đối với nước thải, lượng nước thải mà Công ty cổ phần giấy Hoàng Văn Thụ thải ra hàng ngày khoảng 1.000 m3/ngày. Nước thải của nhà máy có chứa các chất ô nhiễm vô cơ, BOD, COD, xơ sợi khó lắng, nước có màu đen, độ kiềm cao và bốc mùi.
Trước năm 2009, hệ thống xử lý nước thải của Công ty không đáp ứng được yêu cầu về xả thải, sau đó hệ thống xử lý được cải tạo, hoàn thiện công nghệ xử lý sinh học, hiện nay nước thải sau xử lý đã phần lớn đáp ứng được, nhưng một số tiêu chuẩn vẫn chưa xử lý triệt để. Kết quả quan trắc kiểm soát ô nhiễm của Công ty ngày 15/4/2011 có kết quả như sau:
Bảng 3.6. Kết quả phân tích nước thải Công ty CP giấy Hoàng Văn Thụ
STT Tên chỉ tiêu Đơn vị Kết quả QCVN 08:2008/BTNMT (cột B1)
1 pH - 7,1 5,5 đến 9
2 Độ màu Co-Pt <5 100
3 BOD5 mg/L 62,8 50
5 TSS mg/L 16,6 100
(Nguồn: Trung tâm quan trắc và CN môi trường tỉnh Thái Nguyên[32])
+ Nhà máy Z127
Nhà máy Z127 với đặc thù của một nhà máy sản xuất cơ khí, sản xuất vỏ đạn và các vật dụng máy móc thiết bị cơ khí phục vụ quốc phòng vì vậy thành phần nước thải của nhà máy có đặc trưng ô nhiễm bởi các kim loại nặng và dầu mỡ. Theo nguồn thu phí bảo vệ môi trường đối với nước thải cong nghiệp do Chi cục bảo vệ môi trường tỉnh Thái Nguyên cung cấp thì lượng nước thải của nhà máy Z127 thải ra hàng năm khoảng 19.848 m3/năm. Nước thải chủ yếu phát sinh từ khâu làm mát, nước rửa thiết bị và sinh hoạt. Vì vậy nước thải sau khi xử lý bằng phương pháp hóa học và đảm bảo đạt quy chuẩn hiện hành.
3.1.2. Nước thải sinh hoạt
Nước thái sinh hoạt là nước được thải bỏ sau khi sử dụng cho các mục đích sinh hoạt của cộng đồng: tắm, giặt giũ, tẩy rửa, vệ sinh cá nhân,… Chúng thường được thải ra từ các căn hộ, cơ quan, trường học, chợ, và các công trình công cộng khác. Lượng nước thải sinh hoạt của một khu dân cư phụ thuộc vào dân số, vào tiêu chuẩn cấp nước. Tiêu chuẩn cấp nước sinh hoạt cho một khu dân cư phụ thuộc vào khả năng cung cấp nước của các nhà máy nước hay các trạm cấp nước hiện có. Các trung tâm đô thị thường có tiêu chuẩn cấp nước cao hơn so với các vùng ngoại thành và nông thôn, do đó lượng nước thải sinh hoạt tính trên một đầu người cũng có sự khác biệt giữa thành thị và nông thôn.
Nhu cầu nước sinh hoạt của thành phố Thái Nguyên lấy từ nguồn nước mặt được ước tính bằng công thức dưới đây:
Theo Niên gián thống kê của tỉnh Thái Nguyên 2010, dân số sống tại khu vực trung tâm thành phố Thái Nguyên bao gồm 9 phường có khoảng 97.300 người với tỉ lệ dịch vụ là 58,5%, mức tiêu thụ khoảng 80 lít/người/ngày (*) và khoảng 30% tỉ lệ
(1 – tỉ lệ nước không được tính đến)
=
(Nhu cầu nước sinh hoạt)
(Dân số trong khu vực)*(tỷ lệ phục vụ)*(Tiêu thụ bình quân đầu người)
Formatted: English (United States) Formatted: English (United States)
Formatted: Font: 12 pt, Italic Formatted: Font: 12 pt, Italic
nước không được tính. Đồng thời lượng nước thải phát sinh chiếm 80% lượng nước cấp.
(*): Tham khảo: 167 lít/người/ngày, 67%NRW tại HCM năm 2001 (Nguồn: Trang Web của ADB, chỉ số cấp nước thành phố); 125 lít/người/ngày, 30%NRW trung bình quốc gia năm 2004 (Nguồn: Trang Web của mạng lưới sử dụng nước Đông Nam Á)
Bảng 3.7. Bảng phân bố lượng nước sử dụng và nước thải sinh hoạt tương ứng của các phường
STT Tên phƣờng Dân số (Ngƣời) Lƣợng nƣớc sử dụng (m3/ngày) Lƣợng nƣớc thải phát sinh (m3/ngày) 1 Quang Trung 20.663 1381,5 1105,2 2 Quan Triều 8.374 559,8 447,8 3 Quang Vinh 5.515 368,7 294,9 4 Đồng Quang 7.977 533,3 426,7 5 Phan Đình Phùng 14.305 956,4 765,1 6 Hoàng Văn Thụ 15.768 1054,2 843,4 7 Trưng Vương 7.022 469,5 375,6 8 Túc Duyên 7.198 481,2 384,9 9 Gia Sàng 10.478 700,4 560,3
