- vị trí M2, M3, M4 nằm cùng trên ttrục chính của dòng chảy với điểm M
4.33.Đánh giá ảnh hưởng của các nguồn thải đến chất lượng nước của thủy
thủy vực nghiên cứu
Như đã phân tích ở các phần 4.1, 4.2trên, chất lượng nước mương thủy lợi của xã Phù Đổng chịu ảnh hưởng rất lớn của những nguồn thải từ khu dân cư (gồm nước thải sinh hoạt và nước thải chăn nuôi) và nước thải từ cánh đồng canh tác lúa.. So sánh giữa các vị trí lấy mẫu đặc trưng cho việc tiếp nhận từng nguồn thải M1, M4, M5,M6 với:
M1: đặc trưng cho nguồn tiếp nhận thường xuyên nước thải khu dân cư với quy mô lớn, đặc biệt là nước thải từ chăn nuôi bò sữa, và một phần nhỏ nước chảy tràn từ ruộng lúa;
M6: đặc trưng cho nguồn thải sinh hoạt và chăn nuôi, nhưng phần lớn là nước thải sinh hoạt từ cơ quan, ủy ban xã, trạm y tế, trường học và dân cư
M5: đặc trưng cho vị trí chỉ tiếp nhận duy nhất nguồn ảnh hưởng từ canh tác nông nghiệp
Đối chứng chất lượng nước tại 3 vị trí đặc trưng cho nguồn tiếp nhận khác nhau với chất lượng nước chung của toàn mương nhận thấy chất lượng nước tại các vị trí chịu tác động của các nguồn thải khác nhau có sự chênh lệch khá rõ về giá trị pH, thế oxy hóa khử Eh, các thông số dinh dưỡng và hàm lượng các chất hữu cơ (hình 4.9)
Hình 4.9: So sánh chất lượng nước tại các vị trí M1, M6, M5 và toàn mương
Đối với thông số pH nước, tại các vị trí chịu ảnh hưởng trực tiếp và thường xuyên của nguồn thải khu dân cư như M1, M6 có giá trị pH nước luôn ở mức từ trung tính đến hơi kiềm và kiềm; pH nước trung bình khá cao, 7,4 và 7,33. Tại M1 là vị trí tiếp nhận nguồn thải khu dân cư với mức độ lớn có giá trị pH nước trung bình cao nhất, mức độ dao động lớn, mang xu hướng kiềm hóa nhiều, pH trung bình trong suốt thời gian quan trắc cao nhất lên tới 7,99. Tại vị trí M5 là nơi chịu ảnh hưởng từ nguồn thải trồng trọt, pH nước dao động từ 6,92 đến 7,87 trung bình 7,23 cho thấy việc sử dụng phân bón trong canh tác lúa cũng gây ảnh hưởng đến chất lượng nước mặt, tuy nhiên ảnh hưởng này làm biến đổi giá trị pH không lớn bằng các nguồn thải từ khu dân cư. Các giá trị pH tại vị trí M3 thấp hơn nhiều so với hai vị trí M1, M6, thậm chí còn thấp hơn cả giá trị pH trung bình của toàn mương (7,29). Đối chiếu pH tại M1, M6, M5 với nhau và với pH trung bình của toàn mương nhận thấy pH tại các vị trí cũng như trung bình toàn mương cho thấy xu hướng kiềm hóa môi trường nước trong mương và nguồn thải khu dân cư là nguồn gây tác động lớn lên pH nước, làm tăng kiềm hóa môi trường nước ngay tại các vị trí tiếp nhận và tăng cao pH toàn mương.
So sánh thế oxy hóa khử Eh tại 3 vị trí trên nhận thấy cũng tương tự như ảnh hưởng với thông số pH, tại vị trí chịu ảnh hưởng lớn của nguồn thải chăn nuôi và sinh hoạt lượng các hợp chất hữu cơ lớn, quá trình phân hủy yếm khí
diễn ra mạnh mẽ nên giá trị Eh thấp. Giá trị Eh trung bình thấp nhất tại M1, đến M6 và cao nhất tại M5. Tại M1 thế Eh dao động lớn, Eh thấp nhất có thời điểm xuống tới -230 mV, vị trí M5 chỉ tiếp nhận đơn thuần nguồn thải nông nghiệp nên Eh nước có chịu ảnh hưởng nhưng độ dao động không lớn (dao động từ -66 mV đến 219 mV, trung bình 110 mV), trạng thái oxy hóa vẫn chiếm chủ yếu. Eh trung bình toàn mương cũng dao động lớn (từ -196 đến 215 mV), mức dao động khá tương đồng với vị dao động của M1, giá trị trung bình của toàn mương còn thấp hơn cả vị trí M5 (97,1 mV<113 mV). Điều này, một lần nữa chứng tỏ các nguồn thải khu dân cư của Phù Đổng (sinh hoạt và chăn nuôi) cũng gây ảnh hưởng không nhỏ đến trạng thái oxy hóa khử của nước mương.
Các thông số hóa học như hàm lượng các chất dinh dưỡng và các chất hữu cơ tại các vị trí chịu ảnh hưởng của các nguồn thải khác nhau cũng có sự khác biệt tương ứng. Dinh dưỡng N, P ở vị trí M5, nơi chỉ chịu ảnh hưởng của nguồn thải nông nghiệp là thấp nhất trong 3 vị trí và thấp hơn cả giá trị trung bình của toàn mương, nồng độ NO3- ,NH4+ ,PO43- trung bình , tương ứng là 0,92 , 6,56 và 2,05 mg/l, đồng thời mức độ dao động của hàm lượng các chất dinh dưỡng này cũng nhỏ nhất, cho thấy sự tương đối ổn định trong đặc tính nguồn thải và tải lượng thải. Tại vị trí M1, tương ứng với độ dao động mạnh của thế Eh, hàm lượng oxy hòa tan (DO), thì mức độ dao động của các thông số dinh dưỡng cũng lớn nhất, đặc biệt là N trong 2 dạng amoni và nitrat; nồng độ NO3- ,NH4+ ,PO43 lớn nhất lên tới 3,96 , 50,7 và 35,6 mg/l. Đồng thời tại vị trí này hàm lượng trung bình của dinh dưỡng N, P cũng rất lớn và lớn nhất trong 3 điểm, sau đó đến M6 và M5.
Hàm lượng các chất hữu cơ cũng có sự chênh lệch lớn giữa các vị trí tương tự như các chất dinh dưỡng. Nhu cầu oxy hóa học COD tại M5 thấp nhất, trung bình đạt 43,48 mg/l, thời điểm thấp nhất chỉ có 12 mg/l, và mức độ dao động cũng không lớn so với M1 và M6. Tuy nhiên nhu cầu oxy sinh học BOD5
phù hợp với hàm lượng dinh dưỡng N, P cũng như sự biến động của thế Eh và giá trị pH tại đây. Do đặc tính nguồn thải là nước thải nông nghiệp, hàm lượng các chất dinh dưỡng N, P trong nước thải từ đồng ruộng (ảnh hưởng của phân bón, HCBVTV) có, nhưng không nhiều bằng trong nước thải sinh hoạt và chăn nuôi, lượng oxy hòa tan lại cao hơn, thế Eh lớn, do đó các hợp chất hữu cơ dễ phân hủy được oxy hóa hoàn toàn, tạo ra CO2 và H2O vì vậy, giá trị BOD5 lớn. Ngược lại, tại các vị trí chịu ảnh hưởng của nguồn thải sinh hoạt và chăn nuôi như M1, M6 hàm lượng các chất dinh dưỡng N, P rất lớn, giá trị hữu cơ nội tại lớn, nhu cầu oxy hóa học để oxy hóa hết các hợp chất hữu cơ đó (COD) là rất lớn, tuy nhiên trong môi trường có lượng dinh dưỡng và hữu cơ lớn như vậy, oxy hòa tan khá thấp, thế Eh cũng thấp, thường có giá trị âm, thể hiện trạng thái yếm khí của môi trường nước ở đây, nên giá trị BOD5 khá thấp (vì trong điều kiện 5 ngày vi sinh vật oxy hóa được lượng hữu cơ rất ít so với tổng lượng hữu cơ khá lớn). Và với giá trị trung bình của toàn mương cũng cao, cao hơn cả nơi chịu ảnh hưởng của nguồn thải sinh hoạt một lần nữa càng chứng tỏ ảnh hưởng lớn của nguồn thải sinh hoạt và chăn nuôi đến chất lượng nước của mương thủy lợi Phù Đổng. So sánh giữa hai vị trí M1, M6 cùng chịu ảnh hưởng của nguồn thải chăn nuôi và sinh hoạt, tuy nhiên M1 mang ảnh hưởng rõ rệt từ nước thải chăn nuôi nên có hàm lượng các chất dinh dưỡng N, P cao và cao hơn nhiều lần so với M6; còn M6 chịu ảnh hưởng rõ rệt từ nước thải sinh hoạt từ ủy ban, cơ quan trường học, trạm y tế và nhà dân, cahưn nuôi có nhưng không đáng kể nên trong nước có chứa nhiều chất tẩy rửa, chất sát trùng, các hữu cơ khó phân hủy nên nồng độ COD cao nhất và cao hơn tại vị trí M1.
Như vậy, so sánh giữa các vị trí chịu ảnh hưởng từ các nguồn thải khác trên hệ thống mương quan trắc cho thấy, cả nguồn thải sinh hoạt, chăn nuôi và trồng trọt đều có ảnh hưởng tới chất lượng nước mương theo hướng suy giảm chất lượng và nguy cơ ô nhiễm lớn. Trong đó, nguồn thải sinh hoạt và chăn nuôi
có ảnh hưởng lớn nhất, nguồn gây ô nhiễm chính cho nước mương, nhất là nguồn thải từ hoạt động chăn nuôi (chủ yếu là chănahưn nuôi bò sữa) đã làm gia tăng lớn lượng dinh dưỡng N, P trong nước, tác nhân chính của sự phú dưỡng nước trong các thủy vực.
Diễn biến chất lượng nước theo thời gian tại các vị trí M1, M5, M6 trong suốt thời gian nghiên cứu từ tháng 5/2009 đến tháng 4/2010 cũng theo xu hướng chung của toàn mương. Đó là, sự tăng dần của giá trị pH nước, sự tăng dần của các thông số dinh dưỡng N, P và nhu cầu oxy sinh hóa cũng như nhu cầu oxy hóa học; đồng thời có sự giảm dần oxy hòa tan trong nước (DO) và thế oxy hóa khử (Eh) từ mùa mưa đến mùa khô. Tuy nhiên tại mỗi vị trí với đặc trưng nguồn tiếp nhận khác nhau nên diễn biến theo thời gian cũng chịu ảnh hưởng theo đặc trưng nguồn thải (hình 4.10).
Hình 4.,10: Diễn biến chất lượng nước theo hai mùa mưa, khô
tại các vị trí M1, M4, M5, M6
Giá trị pH nước tăng dần từ mùa mưa đến mùa khô ở cả 3 vị trí, pH cao nhất ở cả trong hai mùa là tại vị trí M1 (trung bình mùa mưa là 7,19, trung bình mùa khô là 7,61), sau đó đến M6, M5, đồng thời mức độ tăng giá trị pH nước mương từ mùa mưa sang mùa khô cao nhất cũng tại vị trí M1 (0,42), và giảm dần theo thứ tự M5, M6. Điều đó cho thấy tại những vị trí chịu ảnh hưởng của nguồn thải sinh hoạt và chăn nuôi có giá trị pH cao hơn và chịu tác động về mùa lớn hơn các vị trí khác. Hàm lượng oxy hòa tan trong nước ở mùa mưa
cao hơn mùa khô tại tất cả các điểm, tuy nhiên nồng độ oxy hòa tan cũng khá thấp trong cả hai mùa, DO trung bình cao nhất trong mùa mưa mới chỉ đạt 3,04 tại vị trí M5. Mức độ chênh lệch hàm lượng oxy hòa tan trong nước giữa hai mùa không lớn ở tất cả các vị trí, một phần do mẫu nước được lấy hầu hết vào các buổi sáng sớm, một phần bởi hàm lượng lớn các chất hữu cơ được bổ sung thường xuyên vào mương trong suốt thời gian quan trắc.
Hình 4.10: Diễn biến chất lượng nước theo hai mùa mưa, khô
tại các vị trí M1, M4, M5, M6Sự biến đổi chất lượng nước mương theo
mùa được thể hiện rõ rệt đối với các thông số dinh dưỡng N,P và lượng hữu cơ nội tại. Hàm lượng các chất dinh dưỡng N, P và nhu cầu oxy hóa học để oxy hóa hết các hợp chất hữu cơ trong mương ở cả 3 vị trí đều khá cao trong cả hai mùa, cao nhất tại vị trí tiếp nhận trực tiếp nguồn thải tổng hợp sinh hoạt và chăn nuôi, thấp hơn ở nơi tiếp nhận nguồn thải nông nghiệp; như tại M1 nồng độ NH4+ , PO43- trung bình mùa mưa tương ứng là 6,68 mg/l và 2,5 mg/l ; và NH4+ , PO43- trung bình mùa khô lên tới 18,8 mg/l và 11,02 mg/l ; NO3- và COD tại M6 trong mùa khô có thể lên tới 1,97 và 119 mg/l. Sự chênh lệch giữa nồng độ các chất giữa mùa mưa và mùa khô tại các vị trí này cũng rất lớn, NH4 trung bình mùa khô tại M1, M6 gấp mùa + mùa mưa tương ứng là 2,8 và 1,8 lần; PO43- trung bình mùa khô tại M1, M6 gấp mùa mưa tương ứng 4,2 và 1,9 lần; COD trung bình mùa khô tại M1, M6 gấp mùa mưa tương ứng 2,4 và 2,2 lần.. Điều này cho thấy ảnh hưởng rất lớn của các chất dinh dưỡng hòa tan, các chất hữu cơ trong nước thải sinh hoạt và chăn nuôi, đặc biệt là nước thải chăn nuôi đến chất lượng nước của mương.. Vì vào mùa khô lượng nước mưa ít, lượng nước thải bổ sung vào mương không đổi, do đó nước mương không được pha loãng, quá trình phân hủy yếm khí chiếm chủ yếu, nồng độ
các chất dinh dưỡng và hữu cơ lớn.. Còn tại vị trí tiếp nhận nguồn thải nông nghiệp M5, sự biến đổi các chất theo mùa cũng diễn ra tương ứng, tuy nhiên mức độ chênh lệch theo mùa không lớn bằng các vị trí tiếp nhận nguồn thải sinh hoạt và chăn nuôi, nồng độ các chất dinh dưỡng N, P và lượng hữu cơ nội tại trong cả hai mùa mưa khô đều thấp hơn so với M1, M6 từ 1,5 đến 3 lần.. Hàm lượng các chất trong mùa khô cao hơn mùa mưa nhưng NO3- ,NH4+ , PO43- trung bình mùa khô cũng chỉ đạt 1,06, 11,2 và 4,4 mg/l gấp mùa mưa 1,3 , 2,4 và 4,5 lần.. Đặc biệt, COD trung bình mùa khô chỉ lớn hơn mùa mưa 1,03 lần.. Như vậy, nguồn thải nông nghiệp cũng gây ra những ảnh hưởng đến chất lượng nuớc mương, chất lượng nước mương trong mùa khô cũng suy giảm hơn so với mùa mưa tuy nhiên ảnh hưởng đó không lớn bằng các nguồn thải khác màvà yếu tố mùa vụ, nhu cầu nước tưới của cây trồng còn là yếu tố ảnh hưởng nữalớn đến chất lượng nước mương.. Điều này được thể hiện rõ hơn khi xem xét diễn biến chi tiết theo thời gian tại từng vị trí (Phụ lục4)..
Xem xét diễn biến chất lượng nước theo thời gian quan trắc tại hai vị trí đại diện cho hai đối tượng chịu tác động của hai nguồn thải khác nhau M1 (đặc trưng cho đối tượng chịu tác động của nguồn thải tổng hợp sinh hoạt và chăn nuôi), M5 (đối tượng chỉ chịu tác động của nguồn thải nông nghiệp) (hình 4..11) nhận thấy: hai vị trí này có xu hướng biến đổi gần với xu hướng
biến đổi chất lượng nước chung của mương là nồng độ các chất dinh dưỡng và hữu cơ tăng dần từ thời điểm cuối tháng 10, đầu tháng 11/2009.. Tuy nhiên tại M1 có diễn biến tương đồng hơn với diễn biến chung của toàn mương, đó là nồng độ các chất dinh dưỡng N, P và các hợp chất hữu cơ thấp nhất vào những lần quan trắc 14/5, 9/7,20/8; cao nhất vào những lần quan trắc 27/11,
24/12, 7/1, chịu ảnh hưởng lớn từ lượng mưa để pha loãng cho lượng nước thải bổ sung hằng ngày vào mương.. Do đó, chất lượng nước tại các vị trí chịu ảnh hưởng của nước thải sinh hoạt và chăn nuôi chịu ảnh hưởng lớn của mùa thời tiết.. Còn tại vị trí M5, hàm lượng các chất thấp nhất vào thời điểm 11/6, 20/8, 4/2, 8/4 là những thời điểm bơm nước vào ruộng để gieo cấy và bảo dưỡng lúa vụ hè thu và vụ đông xuân; còn thời gian từ cuối tháng 10 đến đầu tháng 1 (29/10 đến 7/1) là thời điểm thu hoạch lúa hè thu và phơi ải chờ gieo cấy vụ đông xuân, nước trong mương nhánh (vị trí lấy mẫu M5) cạn khô.. Ảnh hưởng từ nước thải sản xuất nông nghiệp phần lớn là do lượng phân bón trong nước ruộng chảy tràn và thấm ngang ra mương do đó, nồng độ các chất trong nước cao hơn sau những thời điểm bón lót và bón thúc cho lúa..
Như vậy, đối với hệ thống mương thủy lợi Phù Đổng nguồn gây ảnh hưởng lớn nhất tới chất lượng nước mương là nguồn thải sinh hoạt và chăn nuôi, đặc biệt là nguồn thải từ hoạt động chăn nuôi đã bổ sung lượng dinh dưỡng N, P rất lớn, là nguyên nhân chính gây ra sự suy giảm chất lượng nước mặt trên toàn hệ thống mương, và là nguy cơ tiềm ẩn cho tình trạng phú dưỡng nước cho hệ thống kênh mương thủy lợi này..
4..4. Đề xuất một số giải pháp giảm thiểu các áp lực và cải thiện chất lượng nước cho hệ thống mương thủy lợi xã Phù Đổng
Trên cơ sở điều tra, thu thập số liệu và phân tích các kết quả quan trắc chất lượng nước trên hệ thống mương thủy lợi như đã nêu trong mục 4.1, 4.2, 4.3 nhận thấy chất lượng nước mặt trong các thủy vực chứa nước của Phù Đổng nói chung và của đối tượng mương thủy lợi nội đồng nghiên cứu nói riêng đang có dấu hiệu của sự suy giảm chất lượng nước nghiêm trọng, tiềm ẩn nguy cơ phú dưỡng nước rất cao, gây ảnh hưởng lớn đến môi sinh và sức khỏe con người. Mà nguyên nhân chính của sự suy giảm chất lượng nước thủy lợi
này là do nước thải, chất thải từ hoạt động chăn nuôi, sinh hoạt và trồng trọt (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});