Thực hành Quan trắc MT: “Đánh giá ảnh hưởng của nước thải sinh hoạt đến chất lượng nước đoạn mương Đào Nguyên phục vụ sản xuất nông nghiệp”.

Nhưng yếu tố quan trọng hơn gây racác vấn đề ảnh hưởng đến chất lượng nước chính là các hoạt động của con ngườinhư: chặt phá rừng, sự thay đổi loại hình sử dụng đất quá trình đô thị

I Đặt vấn đề

Trong những năm gần đây,cùng với sự phát triển của nền công nghiệp nước

ta, tình hình ô nhiễm môi trường cũng đang trong tình trạng báo động nghiêm trọng

đăc biệt là môi trường nước mặt Chất lượng nguồn nước phụ thuộc vào nhiều yếu

tố trong đó có các yếu tố tự nhiên bao gồm: địa chất, đất, địa hình, thảm thực vật,quần thể động thực vật hoang dã và khí hậu Nhưng yếu tố quan trọng hơn gây racác vấn đề ảnh hưởng đến chất lượng nước chính là các hoạt động của con ngườinhư: chặt phá rừng, sự thay đổi loại hình sử dụng đất (quá trình đô thị hóa, côngnghiệp hoá), nhận thức của người dân về vấn đề môi trường còn chưa cao (sử dụngnông dược và phân bón hóa học trong sản xuất nông nghiệp)… Ở nước ta trongnhững năm trở lại đây, chất lượng nguồn nước mặt ngày càng bị ô nhiễm

Việt nam là một quốc gia có nền nông nghiệp hình thành và phát

triển lâu đời Đóng vai trò chủ đạo trong nền kinh tế quốc dân và thực hiện

nhiệm vụ cung cấp lương thực, thực phẩm ngày càng gia tăng của người dân

Trong phát triển nông nghiệp, nước đóng vai trò quan trọng nhất quyết định

đến năng suất cây trồng và vật nuôi Đặc biệt các quốc gia nghèo nơi sản

xuất nông nghiệp đóng vai trò chủ đạo đối với nền kinh tế quốc dân thì nước

lại càng có ý nghĩa sống còn Tuy nhiên, do bùng nổ dân số, khai thác quá

mức các nguồn tài nguyên nước, các hoạt động sinh hoạt hằng ngày của con

người đã gây ảnh hưởng rất lớn tới chất lượng nguồn nước mặt

Trong sinh hoạt hằng ngày, nước sạch là một nhu cầu cấp thiết của

sự sống Thiếu nước sẽ ảnh hưởng tới chất lượng cuộc sống và phát sinh

nhiều căn bệnh nguy hiểm Tuy nhiên, lượng nước sạch mà hằng ngày

chúng ta sử dụng thì có khoảng 80% lượng nước sạch này trở thành nước

1

thải và được gọi là nước thải sinh hoạt (nước từ hộ gia đình, bệnh viện,

khách sạn, trường học )

Tại các vùng nông thôn, hệ thống kênh mương, thủy lợi có vai trò

quan trọng trong việc tưới tiêu nước phục vụ sản xuất nông nghiệp Hiện

nay, chất lượng môi trường nước tại các loại hình thủy vực này có dấu hiệu

nhiễm bẩn do tiếp nhận các nguồn thải sinh hoạt

Cánh đồng Đào Nguyên có diện tích khoảng 15 ha - nằm bên cạnh thônĐào Nguyên và phía sau thôn Cửu Việt - nhận nước từ hệ thống thuỷ lợi Bắc HưngHải Đoạn mương thuỷ lợi tại đây vừa là mương cấp đồng thời cũng là mương tiêunước Tuy nhiên, chất lượng nước trên hệ thống kênh mương này đang có nhữngdấu hiệu suy giảm do chịu ảnh hưởng bởi nước thải sinh hoạt từ cụm dân cư ĐàoNguyên và 1 phần dân cư của thôn Cửu Việt và nước thải trồng trọt

Do đó, nhóm chúng tôi đã thực hiện đề tài: “Đánh giá ảnh hưởng của

nước thải sinh hoạt đến chất lượng nước đoạn mương Đào Nguyên phục vụ sản xuất nông nghiệp”.

II ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1 Đối tượng nghiên cứu: Mương tưới tiêu tại khu vực cánh đồng Đào

Nguyên Đây là khu vực trồng lúa 2 vụ/năm với diện tích khoảng 15 ha thuộc địabàn thôn Đào Nguyên- thị trấn Trâu Quỳ- Gia lâm- Hà Nội

2 Nội dung nghiên cứu

- Đánh giá các nguồn áp lực tới khu vực nghiên cứu

- Quan trắc chất lượng môi trường nước mương Đào Nguyên sử dụng chotưới tiêu

- Đánh giá ảnh hưởng của nước thải sinh hoạt cụm dân cư Đào Nguyênđến mương tiếp nhận phục vụ cho sản xuất nông nghiệp

3 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp khảo sát thực địa: Lựa chọn địa điểm lấy mẫu

- Phương pháp thu thập tài liệu thứ cấp: Về đặc điểm tự nhiên, khí hậu,

thuỷ văn và điều kiện phát triển kinh tế xã hội của thị trấn Trâu Quỳ nói chung vàthôn Đào Nguyên nói riêng

- Phương pháp điều tra thực địa: Thông tin bổ sung về cơ cấu mùa vụ, áp

lực các nguồn thải tác động đến chất lượng nước trên hệ thống kênh mương nghiên,phỏng vấn nhanh một số người dân sinh sống tại khu vực nghiên cứu

- Phương pháp lấy mẫu:

Phương pháp lấy mẫu: Tiến hành lấy mẫu ngẫu nhiên tại 3 vị trí Mẫu nước

được lấy cách mặt nước khoảng 20 cm chứa vào chai nhựa 500ml, dán nhãn và đưa

về phòng thí nghiệm bảo quản trong điều kiện lạnh

-Tọa độ các điểm lấy mẫu:

+ M1: 21o 00'13.87''N 105 o56'39.84''E độ cao so với mực nước biển: 14 ft(mẫu tại cuối mương)

+ M2: 21o 00'21.76''N 105 o56''22.86”E độ cao so với mực nước biển: 20ft(mẫu tại trạm bơm)

+ M3: 21o 00'22.44''N; 105 o56'21.40''E độ cao so với mực nước biển là21ft(mẫu tại cống thải)

3

Bảng 1: Mô tả và ý nghĩa của các điểm lấy mẫu

M1 Điểm chưa chịu tác động của

nguồn thải

Đánh giá hiện trạng nướcmương trước khi chị ảnh hưởngcủa nguồi thải

M2 Tại trạm bơm cấp nước cho sản

xuất nông nghiệp

Đánh giá chất lượng nước phục

vụ cho nông nghiệp

Nguồn: http://maps.google.com

Hình 1: Vị trí lấy mẫu tại cánh đồng Đào Nguyên- Trâu Quỳ- Gia

Lâm-Hà Nội

 Một số mô tả về hiện trạng khu vực nghiên cứu:

Thủy vực có vai trò vừa là mương cấp nước cho hoạt động sản xuất nôngnghiệp vùa là mương tiếp nhận các nguồn thải từ các hoạt đông của conngười Chế độ cấp nước tại hệ thống phụ thuộc vào mùa vụ, nhu cầu của câytrồng, nguồn nước cấp đầu vào từ các hệ thống thủy lợi khác

Mô tả màu nước:

+ Nước ở gần trạm bơm có màu đen, mùi hôi thối, có váng bọt trên mặt nước

+ Càng xa nguồn thải màu nước chuyển dần từ màu đen sang màu xanh đậm sauđólà màu xanh lơ.

+ Ở gần trạm bơm thấy có cá chết nổi ở gần bờ,có nhiều thực vật ở khu vực trựctiếp tiếp nhận nứơc thải sinh hoạt

Ở cuối đoạn mương, nước trong hơn, có màu hơi xanh, không thấy có mùi hôi thối

Tần suất lấy mẫu: 2 tuần 1 lần Thời gian bắt đầu từ ngày 5/9 đến ngày

- Xác định COD bằng chuẩn độ muối Mohr

- Xác định Cl- bằng phương pháp chuẩn độ sử dụng muối bac

- Xác định NO3- bằng phương pháp so màu

- Xác định NH4+ bằng phương pháp so màu Indophenol

- Xác định PO43- bằng phương pháp so màu

Các kết quả phân tích được so sánh với QCVN 08:2008/BTNMT quy chuẩnquốc gia về chất lượng nước mặt đối với các giá trị ở cột B1 dành cho chất lượngnước phục vụ mục đích tưới tiêu

- Phương pháp so sánh: So sánh với QCVN 08:2008/BTNMT

7

- Phương pháp xử lý số liệu: sử dụng phần mềm Excel.

III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

1 Các nguồn gây ô nhiễm

Hoạt động chủ yếu của con người gây tác động đến môi trường nước làhoạt động sản xuất nông nghiệp, các hoạt động dịch vụ và sinh hoạt của conngười, hoạt động công nghiệp Tại khu vực thị trấn Trâu Quỳ thì nguồn áp lựcchủ yếu lên môi trường nước là nước thải sinh hoạt của dân cư

Khu vực nghiên cứu( mương Đào Nguyên) là mương có chức năng vừa làmương cấp vừa là mương tiêu Đoạn mương Đào Nguyên cung cấp nước cho cánhđồng Đào Nguyên với diện tích khoảng 15ha nằm ở hai bên của mương qua mộttrạm bơm Đoạn mương nhận nước từ hai nguồn chủ yếu là nước từ trạm bơmNhư Quỳnh qua mương Kiên Thành chảy đến cung cấp nước cho sản xuất nôngnghiệp và tiếp nhận nguồn nước thải sinh hoạt trực tiếp từ một phần khu vực dân

cư Đào Nguyên và Cửu Việt Ngoài ra, mương chỉ mới được bê tông hóa một bờnên có thể chịu ảnh hưởng của nguồn nước mưa, nước ngầm, nước chảy tràn

Mương có nhiệm vụ cung cấp nước tưới cho cánh đồng và tiếp nhậnnguồn thải do canh tác lúa.Chế độ cấp nước tại hệ thống mương phụ thuộc vàomùa vụ và nhu cầu của cây trồng

Do thời điểm thực tập môn quan trắc môi trường là vào tháng 9, đây làthời kỳ lúa đang chờ chín nên nhu cầu về nước của lúa rất ít Do vậy, tram bơmnước từ mương vào cánh đồng không hoạt động, mực nước trong mương tươngđối thấp do nguồn cấp nước đầu vào tại tram bơm Như Quỳnh đã bị đóng

Đào Nguyên và Cửu Việt là hai tổ dân phố thuộc thị trấn Trâu Quỳ Đây lànơi tập trung dân cư đông đúc, dân chủ yếu làm nghề tự do, buôn bán nhỏ, không

có các khu công nghiệp hay làng nghề Đây lại là khu vực có vị trí thuận lợi, gầntrường Đại học Nông nghiệp Hà Nội nên ngoài dân cư sống ở đây còn có mộtphần lớn sinh viên với số lượng ngày càng tăng qua các năm Do vậy nhu cầu sửdụng nước cho mục đích sinh hoạt cao và thải lượng của nước thải sinh họat làkhá cao Nước thải sinh hoạt của hai tổ dân phố này một phần lớn được đổ ramương thoát nước thải chung của cả khu (mương chạy song song với đường liênthôn của thị trấn Trâu Quỳ, giáp trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội), một phần

đổ ra khu vực nghiên cứu là mương Đào Nguyên – đoạn mương cấp nước chohoạt động sản xuất nông nghiệp của cánh đồng Đào Nguyên và tiêu nước thảicanh tác lúa

Bảng 2: Thống kê nguồn áp lực của đoạn mương:

tính (người)

Loại nguồnthải

(Nguồn: Số liệu điều tra)

Do áp lực dân số cao nên nhu cầu sử dụng nước cho hoạt động sinh hoạt làkhá lớn dẫn đến thải lượng nước thải sinh hoạt cao

Bảng 3: Lưu lượng nước thải tại cống thải sinh hoạt từ một phần dân cư Đào Nguyên và

Cửu Việt ảnh hưởng tới chất lượng nước mương Đào Nguyên

9

STT Ngày

trung bình ngày (m/s)

lưu lượng dòng thải(10 -5 m 3 /s)

Lưu lượng trung bình ngày(10 -5 m 3 / s)

2 Hiện trạng chất lượng môi trường

2.1 Điều kiện tự nhiên

Khu vực nghiên cứu là khu vực thuộc cánh đồng Đào Nguyên - thị trấn TrâuQuỳ- huyện Gia Lâm- TP Hà Nội với diện tích khoảng 15 ha, có hệ thống thủy lợiBắc Hưng Hải bao quanh Đây là khu vực có địa hình tương đối bằng phẳng, mang

những đặc điểm chung của khu vực sản xuất lúa đồng bằng châu thổ sông Hồng:Đất phù sa trung tính ít chua, có thành phần cơ giới và độ phì nhiêu ở mức trungbình.

Điều kiện thời tiết, khí hậu, chế độ thủy văn: Trâu Quỳ nằm trọn trong vùngkhí hậu đặc trưng của vùng Đông Bắc Bộ, nhiệt đới gió mùa và cận nhiệt đới, giómùa Đông Á ảnh hưởng chủ đạo đến khí hậu của vùng Nhiệt độ trung bình củavùng khoảng 23.5 - 24.5oC Lượng mưa cũng chia làm hai mùa chính là mùa mưavà mùa khô, do có hệ thống cống, kênh mương đầy đủ, cộng thêm việc gần cácnhánh sông nên lượng mưa chỉ ảnh hưởng chủ yếu vào mùa mưa

Trong khoảng thời gian nghiên cứu vào tháng 9, tháng cuối của mùa mưanên hầu như không có mưa trong khoảng thời gian nghiên cứu Do vậy, không xéttới việc ảnh hưởng của nước mưa tới nước trong khu vực nghiên cứu

2.2 Đặc điểm kinh tế xã hội

Trâu Quỳ là một thị trấn của huyện Gia Lâm ngoại thành Hà Nội Trâu Quỳnằm dọc theo quốc lộ 5 cách trung tâm Hà Nội 12km Thị trấn Trâu Quỳ có 734,57

ha diện tích tự nhiên và 21.772 nhân khẩu

Trâu Quỳ: Phía Đông giáp xã Phú Thị, Dương Xá Phía Tây giáp xã Đông

Dư và quận Long Biên Phía Nam giáp xã Đa Tốn Phía Bắc giáp các xã Cổ Bi,Đặng Xá và quận Long Biên

Hiện nay cùng với nghề nông, TT Trâu quỳ phát triển thêm nhiều nghềphụ, đặc biệt thương nghiệp và dịch vụ ở Trâu Quỳ phát triển khá mạnh với nhiềucửa hàng lớn, nhỏ nằm dọc theo các tuyến phố và nhà trọ cho sinh viên, góp phầntăng nguồn thu nhập cho người dân Năm 2011, tổng thu nhập của thị trấn đạt 168

tỷ đồng, trong đó thương mại dịch vụ chiếm tỷ lệ 49,2 % cơ cấu nền kinh tế, công

11

nghiệp và xây dựng cơ bản chiếm tỷ trọng 39,8%, nông nghiệp và thủy sản chỉchiếm 11% tổng thu

3 Đánh giá tác động của nước thải sinh hoạt đến diễn biến chất lượng nước của đoạn mương và khả năng phục vụ cho sản xuất nông nghiệp

3.1 Diễn biến chất lượng nước mương theo không gian

Kết quả phân tích chất lượng nước trong thời gian quan trắc được thể hiện ở bảngsau:

Bảng 4: Chất lượng nước trên mương thủy lợi phục vụ canh tác lúa tại cánh đồng Đào Nguyên – TT

Trâu Quỳ - Gia Lâm – Hà Nội

Thông số

VN 08/2 008

Lưu

lượng(m3/s) 0.06 0.03 0.005 0.05 0.04 0.004

0.055

0.035

0.004Vận tốc(m/s)

0.011

0.076Nhiệt độ(oC) 28.7 28.5 28.3 28.5 28.6 28.5 28.6

13.17

40.17

72.7

NO3-(mg/l) 12.2 10.9 10.5 14.9 12.3 11.9 13.6 11.6 11.2 10

COD(mg/l) 360 280 240 200 160 72 280 220 156 30

Qua bảng trên có thể rút ra một số nhận xét:

Giữa vận tốc và lưu lượng có mối quan hệ tỷ lệ thuận với nhau Lưu lượngdòng chảy ở mẫu 1 là cao nhất do diện tích mặt cắt lớn nhất

Nhiệt độ trong thời gian quan trắc khá ổn định, nhiệt độ trung bình từ 28.4 –28.6oC

Giá trị pH dao động trong khoảng 7.81 – 8.15 không vượt quá tiêu chuẩn chophép, phù hợp cho quá trình sinh trưởng, phát triển của cây lúa (pH tối thích củacây lúa là 6.5 – 8.5

Hàm lượng oxy hòa tan trong nước (DO) có sự chênh lệch giữa các vị trívà giữa các lần đo Càng về cuối mương, giá trị DO càng tăng do có sự xáo trộnvà quá trình tự làm sạch của đoạn mương Tại vị trí M1 là vị trí nước cấp chothủy lợi chưa chịu ảnh hưởng của nước thải sinh hoạt đồng thời có nhiệm vụ tiêunước thải sản xuất lúa và nước mưa chảy tràn, hàm lượng oxy hòa tan trung bìnhcủa 2 lần đo là 4.0 mg/l

Ngược lại, tại vị trí M3 là điểm nước thải sinh hoạt đổ ra mương hàmlượng oxy hòa tan trong nước rất thấp, trung bình là 0.945 mg/l, thấp hơn tiêuchuẩn cho phép 4 lần Hàm lượng oxy hòa tan trong nước thấp không đủ đáp ứnglượng oxy cần thiết cho quá trình tự nhiên diễn ra trong thủy vực Quá trình phânhủy hiếu khí của vi sinh vật diễn ra nhiều hơn cũng làm cho lượng oxy hòa tantrong nước bị tiêu thụ bớt, do đó giá trị DO sẽ thấp hơn so với DO bão hòa tạiđiều kiện đó và thấp hơn tại điểm M2

13

Tại vị trí M2(tại trạm bơm) là vị trí cung cấp nước chính cho cánh đồngĐào Nguyên qua một trạm bơm đã bị ảnh hưởng bởi cống thải sinh hoạt của các

hộ dân khu vực Đào Nguyên và Cửu Việt đổ ra nên giá trị DO thấp (trung bình1.49 mg/l) Tại vị trí này, do có sự xáo trộn dòng thải nên hàm lượng oxy hòa tancao hơn so với ở vị trí cống thải sinh hoạt

Hàm lượng oxy hòa tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các thủysinh Trong các chất khí hòa tan trong nước, oxy hòa tan đóng một vai trò rất quantrọng Oxy hòa tan cần thiết cho sinh vật thủy sinh phát triển, nó là điều kiệnkhông thể thiếu của quá trình phân hủy hiếu khí của vi sinh vật

Theo QCVN 08:2008/BTNMT về chất lượng nước mặt, cột B1 dùng chomục đích tưới tiêu thủy lợi, giới hạn cho phép của thông số DO là ≥ 4 mg/l Qua

so sánh cho thấy hầu hết nước trên đoạn mương đã bị ô nhiễm do các chất hữu cơ

dễ bị phân hủy bởi vi sinh vật, lượng oxy hòa tan trong nước đã bị tiêu thụ bớt nêngiá trị DO thấp hơn so với DO bão hòa tại điều kiện đó

Qua phân tích, ta thấy hàm lượng các chất hữu cơ thể hiện thông qua giátrị COD vượt quá tiêu chuân cho phép Cụ thể là:

Lần 1: Mẫu 1 vượt 12 lần, mẫu 2 vượt 9.3 lần,mẫu 3 vượt 8 lần

Lần 2: Mẫu 1 vượt 6.7 lần, mẫu 2 vượt 5.3 lần, mẫu 3 vượt 2.4 lần

Từ kết quả trên, ta thấy được mức độ ô nhiễm chất hữu cơ trong đoạnmương nghiên cứu là khá cao Tại điểm quan trắc ở cống thải cao gấp nhiều lần sovới tiêu chuẩn cho phép Ngoài ra tại các điểm quan trắc khác hàm lương CODcung khá cao so với tiêu chuẩn cho phép nguyên nhân chủ yếu là do ảnh hưởngcủa nguồn thải sinh hoạt bên cạnh đó còn có thể do lượng dư thuốc bảo vệ thực

vật và phân bón trong việc canh tác lúa làm cho hàm lượng COD khá cao trongmẫu nước phân tích.

Hàm lượng COD trong mẫu nước rất cao, giá trị COD tại cả 3 vị trí đềuvượt tiêu chuẩn nhiều lần Giá trị COD cao nhất tại điểm M1(cống thải), cao gấptrên 9 lần so với tiêu chuẩn cho phép

NH4+; PO43-là các thông số chỉ thị cho hiên tượng phú dưỡng của nguồnnước Đây là những yếu tố dinh dưỡng trong nước tưới có tác dụng tích cực đốivới cây trồng Qua kết quả phân tích ta thấy cả hai thông số đều cho kết quả caohơn tiêu chuẩn cho phép nhiều lần

Nguyên nhân là do quá trình phân huỷ các chất hữu cơ tạo ra amoniac(NH4+), nitrit (NO2-) và nitrat (NO3-) Do đó các hợp chất này thường được xemlà những chất chỉ thị dùng để nhận biết mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước

Ngoài ra, việc sử dụng rộng rãi các loại phân bón cũng làm cho hàm lượngnitrat trong nước mương tăng cao

Cũng như nitrat là chất dinh dưỡng cho sự phát triển của rong tảo Nguồnphotphat đưa vào môi trường nước là từ nước thải sinh hoạt, nước thải một sốngành công nghiệp và lượng phân bón dùng trên đồng ruộng

Nồng độ NO3- cao là môi trường dinh dưỡng tốt cho tảo, rong phát triển,gây ảnh hưởng đến chất lượng nước

3.2 Diễn biến chất lượng nước của đoạn mương theo thời gian

Nhìn chung, qua hai lần lấy mẫu phân tích lưu lượng và vận tốc nước trênđoạn mương khá ổn định, không có sự biến động nhiều

15