Đánh giá hiện trạng nguồn nước cấp sinh hoạt, đề xuất các giải pháp nâng cao chất lượng và khả năng cung cấp trên địa bàn tp biên hòa đồng nai

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨHọ tên học viên: Dương Đức Lộc Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 25/01/1986 Nơi sinh: Đồng Nai Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường MSHV: 1341810010 I- Tên đề t

DƯƠNG ĐỨC LỘC

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG NGUỒN NƯỚC CẤP SINH HOẠT, ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG VÀ KHẢ NĂNG CUNG CẤP TRÊN

ĐỊA BÀN TP BIÊN HÒA – ĐỒNG NAI

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Chuyên ngành : Kỹ thuật môi trường

Mã số ngành: 60520320

TP HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2015

DƯƠNG ĐỨC LỘC

ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG NGUỒN NƯỚC CẤP SINH HOẠT, ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG VÀ KHẢ NĂNG CUNG CẤP TRÊN

ĐỊA BÀN TP.BIÊN HÒA – ĐỒNG NAI

Cán bộ hướng dẫn khoa học : GS.TS HOÀNG HƯNG

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Công nghệ TP HCMngày … tháng … năm …

Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm:

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn Thạc sĩ)

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận sau khi Luận văn đã đượcsửa chữa (nếu có)

Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận văn

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Dương Đức Lộc Giới tính: Nam

Ngày, tháng, năm sinh: 25/01/1986 Nơi sinh: Đồng Nai

Chuyên ngành: Kỹ thuật môi trường MSHV: 1341810010

I- Tên đề tài:

Đánh giá hiện trạng nguồn nước cấp sinh hoạt, đề xuất các giải pháp nâng cao

chất lượng và khả năng cung cấp trên địa bàn TP.Biên Hòa - Đồng Nai

II- Nhiệm vụ và nội dung:

- Phân tích, đánh giá các nguồn thải và tính toán tải lượng ô nhiễm nước thải

từ hoạt động phát triển kinh tế - xã hội mà sông Đồng Nai (đoạn 3 hay sông Cái)

tiếp nhận năm 2013 và ước tính đến năm 2015 và dự báo đến 2020 dựa theo chỉ tiêu

phát triển kinh tế - xã hội TP Biên Hòa;

- Đánh giá diễn biến chất lượng nước sông Đồng Nai đoạn chảy qua các trạm

cấp nước vào mùa khô và mùa mưa từ năm 2012 – 2014;

- Đánh giá chất lượng nguồn nước tại các trạm cấp nước thuộc Công ty TNHH

Một thành viên Cấp nước Đồng Nai;

- Đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao chất lượng và khả năng cung cấp nước

sạch an toàn cho người dân sinh sống trên địa bàn TP Biên Hòa tỉnh Đồng Nai

III- Ngày giao nhiệm vụ: 08/2014

IV- Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 01/2015

V- Cán bộ hướng dẫn: GS.TS Hoàng Hưng

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kếtquả nêu trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳcông trình nào khác.

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này

đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong Luận văn đã được chỉ rõ nguồngốc

Học viên thực hiện Luận văn

Dương Đức Lộc

Lời đầu tiên, Tôi xin được gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến GS.TS Hoàng Hưng đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ hoàn thành tốt bài luận văn này.

Đồng thời Tôi xin gửi lời cảm ơn đến tất cả Quý thầy cô Khoa Kỹ thuật môi trường – Trường Đại học Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh; Các anh chị đang công tác tại Chi cục Bảo vệ môi trường Đồng Nai, Trung tâm Quan trắc & Kỹ thuật môi trường Đồng Nai và Công ty TNHH Một thành viên Cấp nước Đồng Nai; Cùng các anh chị đồng nghiệp, bạn bè cùng khóa và gia đình đã hỗ trợ, khích lệ tinh thần trong suốt quá trình thực hiện luận văn này.

TP.Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 01 năm 2015 .

Học viên Dương Đức Lộc

Lưu vực sông Đồng Nai là nguồn cung cấp nước chính cho hoạt động sản xuất

và sinh hoạt của tỉnh Đồng Nai Với tốc độ phát triển kinh tế nhanh, quá trình đô thịhóa và gia tăng dân số, chất lượng môi trường sống thay đổi và các nguồn nước cấpsinh hoạt biến đổi do ô nhiễm từ các hoạt động sinh hoạt đô thị, kinh doanh dịch vụ,công nghiệp, Kết quả phân tích và đánh giá hiện trạng nguồn nước sông Đồng Nai(đoạn 3) chảy qua các trạm cấp nước trong TP Biên Hòa, cho thấy tải lượng ônhiễm hàng ngày mà sông tiếp nhận là 52.048,962 kg BOD5; 94.399,425 kg COD;10.077,087 kg tổng–N; 2.634,678 kg tổng–P và 262,386 kg kim loại nặng (72,1%Zn; 18,55% Cr; 9,27% Pb; 0,04% Hg và 0,04% As) và dự báo đến năm 2020 là3.978,10 kg BOD5; 9.796,69 kg COD; 2.966,21 kg tổng –N; 327,15 kg tổng –P và41,95 kg kim loại nặng dựa vào chỉ tiêu phát triển kinh tế - xã hội TP Biên Hòa.Các nguồn nước thải tác động lớn nhất đến chất lượng nước sông Đồng Nai(đoạn 3) là sinh hoạt đô thị, kế tiếp là nước thải kinh doanh dịch vụ, nước thải trangtrại chăn nuôi, nước thải các cơ sở y tế và sau cùng là nước từ các khu công nghiệp.Bên cạnh đó, chất lượng nước mặt khu vực gần trạm cấp nước chỉ đạt yêu cầu chomục đích cấp nước sinh hoạt sau xử lý vào mùa mưa Để đảm bảo chất lượng nướccấp được an toàn cần triển khai các giải pháp như: củng cố tăng cường khung pháp

lý và thể chế quản lý lưu vực sông Đồng Nai; Quản lý nguồn thải công nghiệp,nông nghiệp và sinh hoạt địa bàn TP Biên Hòa; Quản lý liên vùng lưu vực sôngĐồng Nai,…

Dong Nai river basin is the main supply source of water for production andactivites of living in Đong Nai province With speed of rapid economicdevelopment, urbanization and the rapid growth of population, the quality of habitatand resource of domestic water supply are altered by activities living urban,business services, industries, Results of the analysis and assessment of status quoDong Nai river (segment river 3) flows through domestic water supply stations inBien Hoa city, shown waste pollution into receiving daily river are 52,048.962 kgBOD5; 94,399.425 kg COD; 10,077.087 kg total N; 2,634.678 kg total P and262.386 kg of heavy metals (Zn 72.1%; 18.55% Cr, 9.27% Pb, 0.04% and 0.04%

As Hg) and forecast to 2020 are 3,978.10 kg BOD5; 9,796.69 kg COD; 2,966.21 kgtotal N; 327.15 41.95 kg total P and 41,95 kg heavy metals base on indicators ofeconomic development – social in Bien Hoa city

The wastewater which impacts on greatest quality of water Dong Nai river(segment river 3), is activities living urban, next sewage of services business, farmsewage, health care facilities and finally sewage of industrial areas Besides, thequality of surface water near domestic water supply stations is only required forsupply after water treatment in the rainy season To ensure the quality of drinkingwater is safe to deploy the solutions such as: strengthen the legal frame andinstitutional management of Dong Nai river basin; Management of industrial wasteresource, agricultural, and domestic sewage in Bien Hoa city; Management of interDong Nai river basin zone,

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

TÓM TẮT iii

ABSTRACT iv

MỤC LỤC v

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT x

DANH MỤC BẢNG xi

DANH MỤC HÌNH xiv

MỞ ĐẦU 1

1 Đặt vấn đề 1

2 Mục tiêu, nội dung và phương pháp nghiên cứu 2

3 Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu 2

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 5

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG NGUỒN NƯỚC CẤP SINH HOẠT 6

1.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG NGUỒN NƯỚC SÔNG VÀ NƯỚC CẤP 6

1.1.1 Nước cấp an toàn 6

1.1.2 Phương pháp đánh giá hiện trạng, chất lượng nguồn nước sông và nước cấp sinh hoạt 6

1.1.2.1.Phương pháp tính toán chỉ thị tổng lượng nước thải và tải lượng BOD5, COD 6

1.1.2.2 Phương pháp tính chỉ số chất lượng nước 7

Bảng 1.1 Quy định các giá trị qi, Bpi 9

Bảng 1.2 Quy định các giá trị BPi và qi đối với DO% bão hòa 10

Bảng 1.3 Quy định các giá trị BPi và qi đối với thông số pH 10

2.2.2.3 So sánh chỉ số chất lượng nước đã được tính toán với bảng đánh giá 11

2.3 Tổn thất thủy lực trong đường ống nước 11

SINH HOẠT 13

1.2.1 Kim loại nặng 13

1.2.2 Các chỉ tiêu hóa lý 15

1.2.2.1 Độ đục 16

1.2.2.2 Độ kiềm 17

1.2.2.3 Độ cứng 17

1.2.2.4 Tổng chất rắn 17

1.2.2.5 Tổng phospho 18

1.2.2.6 Hợp chất chứa Nitơ 18

1.2.2.7 Nhu cầu oxy sinh hóa (Biochemical Oxygen Demand - BOD) 18

1.2.2.8 Vi sinh (E.coli và Coliform tổng số) 19

1.2.2.9 Clorua dư 19

1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI VÀ TRONG NƯỚC LIÊN QUAN ĐẾN NGUỒN NƯỚC CẤP 20

1.3.1 Nghiên cứu trên thế giới 20

1.3.2 Nghiên cứu trong nước 21

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 23

2.1 Khái quát khu vực thành phố Biên Hòa 23

2.1.1 Điều kiện tự nhiên 23

2.1.1.1 Vị trí địa lý 23

2.1.1.2 Đặc điểm địa hình 24

2.1.1.3 Đặc điểm khí hậu và thủy văn 25

2.1.2 Đặc điểm phát triển kinh tế - xã hội của TP Biên Hòa 28

2.1.2.1 Dân số và tôn giáo 28

2.1.2.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội TP Biên Hòa năm 2014 28

2.1.2.3 Quy hoạch kinh tế - xã hội TP.Biên Hòa đến năm 2020 30

2.2 Hiện trạng nguồn nước mặt tại tỉnh Đồng Nai 32

2.2.1 Lưu vực sông Đồng Nai 32

2.2.2 Những công trình thủy điện trên lưu vực sông Đồng Nai 36

2.2.3 Lưu vực sông Đồng Nai đoạn chảy qua TP Biên Hòa 37

2020 38

2.4 Nhu cầu sử dụng nước và hệ thống cấp nước tỉnh Đồng Nai giai đoạn hiện tại và dự báo đến năm 2020 39

2.4.1 Nhu cầu cấp nước cho đô thị, khu công nghiệp (KCN) và dịch vụ 39

2.5 Giới thiệu về Công ty TNHH Một thành viên Cấp nước Đồng Nai 40

2.5.1 Giới thiệu 40

2.5.2 Cơ cấu tổ chức Công ty TNHH Một thành viên cấp nước Đồng Nai 42

2.5.3 Ngành nghề kinh doanh 43

2.5.4 Tình hình hoạt động 43

2.3.3 Sơ đồ quy trình sản xuất của công ty 45

CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG NGUỒN NƯỚC CẤP SINH HOẠT PHỤC VỤ CHO NGƯỜI DÂN TRÊN ĐỊA BÀN 47

3.1 Phân tích đánh giá các nguồn thải và tính toán tải lượng ô nhiễm nước thải từ hoạt động phát triển kinh tế - xã hội TP Biên Hòa ảnh hưởng đến chất lượng nước sông Đồng Nai (đoạn 3) năm 2013, ước tính năm 2015 và dự báo đến năm 2020.47 3.1.1 Nước thải công nghiệp 47

Bảng 3.1 Tổng hợp nguồn thải của HTXLNT tập trung các KCN trong TP Biên Hòa 48

3.1.2 Nước thải sinh hoạt, thương mại dịch vụ và đô thị 50

3.1.2.1 Nước thải đô thị tập trung 50

3.1.2.2 Nước thải các cơ sở kinh doanh dịch vụ 52

3.1.2.3 Nước thải y tế 53

3.1.4 Ước tính tải lượng các chất ô nhiễm nước thải đến năm 2015 và dự báo đến năm 2020 dựa vào chỉ tiêu phát triển kinh tế - xã hội TP Biên Hòa 58

3.1.4.1 Các khu công nghiệp và cụm công nghiệp 58

Bảng 3.20 Tổng hợp nguồn thải của HTXLNT tập trung các KCN trong TP Biên Hòa ước tính lượng nước thải công nghiệp đến năm 2015 và dự báo đến năm 202059 3.1.4.2 Nước thải sinh hoạt, thương mại dịch vụ và đô thị 61

3.2 Đánh giá diễn biến chất lượng nước sông Đồng Nai đoạn chảy qua các trạm cấp nước (đoạn 2 và đoạn 3) vào mùa mưa và mùa khô từ năm 2012 – 2014 68

3.2.3 Đánh giá diễn biến chất lượng nước sông Đồng Nai đoạn chảy qua các trạm

cấp nước vào mùa mưa và mùa khô từ năm 2012 – 2014 69

3.3 Phân tích và đánh giá chất lượng nguồn nước tại các trạm cấp nước thuộc Công ty TNHH Một thành viên Cấp nước Đồng Nai 73

3.3.1 Khảo sát lấy mẫu nước 73

3.3.2 Đánh giá chất lượng nguồn nước thô, nước cấp tại trạm cấp nước và nước cấp sinh hoạt tại nhà dân 75

3.3.2.1 Các chỉ tiêu hóa lý 75

3.3.2.2 Vi khuẩn (Coliform tổng số và Ecoli) 85

3.3.2.3 Kim loại 87

3.3.2.4 Clorua dư 93

CHƯƠNG 4 : ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG NGUỒN NƯỚC CẤP SINH HOẠT VÀ KHẢ NĂNG CUNG CẤP TRÊN ĐỊA BÀN TP BIÊN HÒA – ĐỒNG NAI 94

4.1 Củng cố tăng cường khung pháp lý, thể chế quản lý lưu vực sông Đồng Nai 94

4.2 Quản lý nguồn thải công nghiệp trong địa bàn TP Biên Hòa 95

4.3 Quản lý nguồn thải nông nghiệp trong địa bàn TP.Biên Hòa 96

4.4 Quản lý nguồn thải sinh hoạt đô thị trong địa bàn TP Biên Hòa 97

4.5 Giáo dục ý thức cộng đồng bảo vệ nguồn nước và sử dụng nước hiệu quả 97

4.6 Thiết lập cơ sở dữ liệu phục vụ quản lý môi trường lưu vực sông Đồng Nai 98

4.7 Ứng dụng mô hình hóa trong quản lý lưu vực sông Đồng Nai 98

4.8 Công tác quản lý liên vùng 99

4.9 Đảm bảo đủ cung cấp nguồn nước sinh hoạt cho TP Biên Hòa trong tương lai99 4.10 Đối với Công ty TNHH MTV Cấp nước Đồng Nai 100

KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 101

1 KẾT LUẬN 101

2 KIẾN NGHỊ 102

TÀI LIỆU THAM KHẢO 103

Tiếng việt 103

Tiếng anh 105

BOD : Biochemical Oxygen Demand - Nhu cầu oxy sinh hóa

BTNMT : Bộ Tài nguyên môi trường

C.Ty CP CN : Công ty Cổ phần cấp nước

CP DV&XDCNĐN : Cổ phần Dịch vụ & Xây dựng cấp nước Đồng NaiCOD : Chemical Oxygen Demand-Nhu cầu oxy hóa học

DO : Dissolved Oxygen- Nồng độ oxy hòa tan

TDS : Total Dissolved Solid - Tổng chất rắn hòa tan

TSS : Total Suspended Solid- Tổng chất rắn lơ lửng

TNMT : Tài nguyên môi trường

TNHH : Trách nhiệm hữu hạn

XNBH : Xí nghiệp Biên Hòa

XNTT : Xí nghiệp Thiện Tân

UBND : Ủy ban nhân dân

WHO : World Health Organization - Tổ chức Y tế thế giới

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG NGUỒN

NƯỚC CẤP SINH HOẠT 6

A CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG NGUỒN NƯỚC SÔNG VÀ NƯỚC CẤP 6

Bảng 1.1 Quy định các giá trị qi, Bpi 9

Bảng 1.2 Quy định các giá trị BPi và qi đối với DO% bão hòa 10

Bảng 1.3 Quy định các giá trị BPi và qi đối với thông số pH 10

Bảng 1.4 Đánh giá chất lượng nước 11

B CÁC CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG VÀ NƯỚC CẤP SINH HOẠT 13

Bảng 1.5 Quy chuẩn các kim loại nặng cho phép trong nước mặt, nước sinh hoạt và nước uống 14

Bảng 1.6 Chỉ tiêu hóa lý cho phép trong nguồn nước mặt, nước uống và nước sinh hoạt 15

Bảng 1.7 Chỉ tiêu hóa lý cho phép trong nguồn nước mặt, nước uống và nước sinh hoạt 16

C TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI VÀ TRONG NƯỚC LIÊN QUAN ĐẾN NGUỒN NƯỚC CẤP 20

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 23

Bảng 2.1 Tổng hợp trữ lượng nước một số sông, suối chính tỉnh Đồng Nai 34

Bảng 2.2 Các công trình thủy điện trên hệ thống lưu vực sông Đồng Nai 36

Bảng 2.3 Các đoạn chính của sông Đồng Nai 37

Bảng 2.4 Kết quả tính toán cân bằng nước trên toàn lưu vực sông Đồng Nai 38

Bảng 2.5 Tổng hợp nhu cầu nước theo các đối tượng ứng với các giai đoạn phát triển 39

Bảng 2.6 Các trạm khai thác nước mặt sông Đồng Nai cấp nước trên toàn tỉnh 44

Bảng 2.7 Tình hình sản xuất kinh doanh của công ty trong năm 2012 44

CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG NGUỒN NƯỚC CẤP SINHHOẠT PHỤC VỤ CHO NGƯỜI DÂN TRÊN ĐỊA BÀN TP BIÊN HÒA-ĐỒNG NAI47

Bảng 3.2 Nồng độ trung bình chất ô nhiễm trong nước thải công nghiệp đã xử lý 49 Bảng 3.3 Tải lượng ô nhiễm nước thải từ các khu công nghiệp vào sông Đồng Nai

(đoạn 3) 49

Bảng 3.4 Tải lượng ô nhiễm nước thải từ các khu công nghiệp vào sông Đồng Nai (đoạn 3) 50

Bảng 3.5 Hệ số phát thải BOD5 và COD do con người phát thải trong nước thải sinh hoạt 50

Bảng 3.6 Hệ số phát thải Tổng – N, Tổng – P do con người phát thải trong nước thải sinh hoạt 51

Bảng 3.7 Hệ số phát thải kim loại nặng do con người phát thải trong nước thải sinh hoạt 51

Bảng 3.8 Tải lượng ô nhiễm từ nước sinh hoạt đô thị vào sông Đồng Nai (đoạn 3) 51 Bảng 3.9 Tải lượng ô nhiễm từ nước sinh hoạt đô thị vào sông Đồng Nai (đoạn 3) 51 Bảng 3.10 Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải chợ chưa có hệ thống xử lý nước thải 52

Bảng 3.11 Kết quả phân tích nước thải của chợ loại 1 TP Biên Hòa 52

Bảng 3.12 Tải lượng ô nhiễm nước thải các chợ vào sông Đồng Nai (đoạn 3) 53

Bảng 3.13 Thống kê số cơ sở y tế và giường bệnh trong TP Biên Hòa 53

Bảng 3.14 Hệ số phát thải BOD5, COD và TSS của các bệnh viện lớn TP Biên Hòa53 Bảng 3.15 Tải lượng ô nhiễm nước thải các cơ sở y tế trong TP Biên Hòa 53

Bảng 3.16 Hệ số phát thải của heo 54

Bảng 3.17 Tải lượng ô nhiễm nước thải chăn nuôi vào sông Đồng Nai (đoạn 3) 54

Bảng 3.18 Tổng tải lượng ô nhiễm nước thải từ các nguồn thải chính trong địa bàn TP Biên Hòa vào sông Đồng Nai (đoạn 3) 55

Bảng 3.19 Tỷ lệ đóng góp tải lượng của các nguồn thải chính TP Biên Hòa xả thải vào sông Đồng Nai (đoạn 3) 56 Bảng 3.20 Tổng hợp nguồn thải của HTXLNT tập trung các KCN trong TP Biên Hòa ước tính lượng nước thải công nghiệp đến năm 2015 và dự báo đến năm 202059

năm 2015 59Bảng 3.22 Tải lượng ô nhiễm nước thải từ các khu công nghiệp vào sông Đồng Nai(đoạn 3) năm 2015 60Bảng 3.23 Tải lượng ô nhiễm nước thải từ các khu công nghiệp vào sông Đồng Nai(đoạn 3) năm 2020 60Bảng 3.24 Tải lượng ô nhiễm nước thải từ các khu công nghiệp vào sông Đồng Nai(đoạn 3) năm 2020 61Bảng 3.25 Tải lượng ô nhiễm nước sinh hoạt đô thị vào sông Đồng Nai (đoạn 3)năm 2015 61Bảng 3.26 Tải lượng ô nhiễm nước sinh hoạt đô thị vào sông Đồng Nai (đoạn 3)năm 2015 62Bảng 3.27 Tải lượng ô nhiễm nước sinh hoạt đô thị vào sông Đồng Nai (đoạn 3)năm 2020 26Bảng 3.28 Tải lượng ô nhiễm nước sinh hoạt đô thị vào sông Đồng Nai (đoạn 3)năm 2020 62Bảng 3.29 Nồng độ các chất ô nhiễm trong nước thải các chợ sau khi qua bể tự hoại63Bảng 3.30 Tải lượng ô nhiễm nước thải các chợ vào sông Đồng Nai (đoạn 3) ướctính năm 2015 và năm 2020 63Bảng 3.31 Tải lượng ô nhiễm nước thải các cơ sở y tế trong TP Biên Hòa ước tínhnăm 2015 và năm 2020 64Bảng 3.32 Tổng hợp tải lượng ô nhiễm nước thải từ các nguồn thải chính ở TP.Biên Hòa vào nước sông Đồng Nai (đoạn 3) ước tính năm 2015 65Bảng 3.33 Tổng hợp tải lượng ô nhiễm nước thải từ các nguồn thải chính ở TP.Biên Hòa vào nước sông Đồng Nai (đoạn 3) dự báo đến năm 2020 66Bảng 3.34 Vị trí quan trắc chất lượng nước sông Đồng Nai đoạn 2 và đoạn 3 68Bảng 3.35 Chỉ số chất lượng nước (WQI) của từng điểm quan trắc trên sông ĐồngNai (đoạn 2 và đoạn 3) vào mùa khô và mùa mưa trong 3 năm (2012 – 2014) 70Bảng 3.36 Các điểm lấy mẫu nước tại các Xí nghiệp nước - Công ty MTV Cấpnước Đồng Nai 74

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 23

Hình 2.1 Phân khu hành chính thành phố Biên Hòa 24

Hình 2.2 Bản đồ lưu vực sông Sài Gòn - Đồng Nai 35

Hình 2.3 Công ty TNHH MTV cấp nước Đồng Nai 42

Hình 2.4 Trạm xử lý nước cấp Biên Hòa 42

Hình 2.5 Sơ đồ tổ chức Công ty TNHH MTV cấp nước Đồng Nai 42

Hình 2.6 Sơ đồ quy trình xử lý nước cấp của Xí nghiệp nước Biên Hòa 45

CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG NGUỒN NƯỚC CẤP SINH HOẠT PHỤC VỤ CHO NGƯỜI DÂN TRÊN ĐỊA BÀN TP BIÊN HÒA-ĐỒNG NAI47 Hình 3.1 Tỷ lệ đóng góp tải lượng BOD5từ các nguồn thải vào sông Đồng Nai (đoạn 3) 56

Hình 3.2 Tỷ lệ đóng góp tải lượng COD từ các nguồn thải vào sông Đồng Nai (đoạn 3) 57

Hình 3.3 Tỷ lệ đóng góp tải lượng Tổng -N từ các nguồn thải vào sông Đồng Nai (đoạn 3) 57

Hình 3.4 Tỷ lệ đóng góp tải lượng Tổng -P từ các nguồn thải vào sông Đồng Nai (đoạn 3) 57

Hình 3.5 Tỷ lệ đóng góp tải lượng kim loại nặng từ các nguồn thải vào sông Đồng Nai (đoạn 3) 58

Hình 3.6 Tải lượng BOD5, COD, Tổng – N, Tổng – P và kim loại nặng mà sông Đồng Nai (đoạn 3) tiếp nhận qua các năm 2013, 2015 và 2020 67

Hình 3.7 Mạng lưới quan trắc chất lượng nước sông Đồng Nai (đoạn 3) 69

Hình 3.8 Biểu đồ chỉ số chất lượng nước sông Đồng Nai đoạn chảy qua các trạm cấp nước vào mùa khô trong 3 năm (2012 – 2014) 71

Hình 3.9 Biểu đồ chỉ số chất lượng nước sông Đồng Nai đoạn chảy qua các trạm cấp nước vào mùa mưa trong 3 năm (2012 – 2014) 72

Hình 3.10 Các Xí nghiệp nước trong địa bàn TP Biên Hòa từ ảnh chụp vệ tinh 74

Hình 3.11 Biểu đồ pH điểm lấy mẫu nước thô, nước cấp tại đầu ra bể chứa nước sạch của các Xí nghiệp nước và nước cấp tại các nhà dân sử dụng 75

các xí nghiệp nước và nước cấp tại các nhà dân sử dụng 76Hình 3.13 Biểu đồ độ đục điểm lấy mẫu nước thô, nước cấp tại bể chứa nước sạchcủa các xí nghiệp cấp nước và nước cấp tại các nhà dân sử dụng 77Hình 3.14 Biểu đồ TSS điểm lấy mẫu nước thô của các xí nghiệp cấp nước 78 Hình 3.15 Biểu đồ độ cứng điểm lấy mẫu nước thô, nước cấp tại bể chứa nước sạchcủa các xí nghiệp cấp nước và nước cấp tại các nhà dân sử dụng 79Hình 3.16 Biểu đồ DO điểm lấy mẫu nước thô tại các xí nghiệp cấp nước 80Hình 3.17 Biểu đồ COD điểm lấy mẫu nước thô, nước cấp tại bể chứa nước sạchcủa các xí nghiệp cấp nước và nước cấp tại các nhà dân sử dụng 81Hình 3.18 Biểu đồ BOD5 điểm lấy mẫu nước thô tại các xí nghiệp cấp nước 82Hình 3.19 Biểu đồ phosphat điểm lấy mẫu nước thô tại các xí nghiệp cấp nước 83Hình 3.20 Biểu đồ Nitrat điểm lấy mẫu nước thô, nước cấp tại bể chứa nước sạch vànước cấp tại các nhà dân sử dụng 84Hình 3.21 Biểu đồ Amoni điểm lấy mẫu nước thô, nước cấp tại bể chứa nước sạch

và nước cấp tại các nhà dân sử dụng 84Hình 3.22 Biểu đồ Sulphate điểm lấy mẫu nước cấp tại bể chứa nước sạch của các

xí nghiệp cấp nước và nước cấp tại các nhà dân sử dụng 85Hình 3.23 Biểu đồ Coliform tổng số tại điểm lấy mẫu nước thô, nước cấp tại bểchứa nước sạch và nước cấp tại các nhà dân sử dụng 86Hình 3.24 Biểu đồ Ecoli tại điểm lấy mẫu nước thô, nước cấp tại bể chứa nước sạch

và nước cấp tại các nhà dân sử dụng 87Hình 3.25 Biểu đồ nồng độ Mn điểm lấy mẫu nước cấp tại bể chứa nước sạch củacác xí nghiệp cấp nước và nước cấp tại các nhà dân sử dụng 88.Hình 3.26 Biểu đồ nồng độ Fe tại điểm lấy mẫu nước thô, nước cấp tại bể chứanước sạch và nước cấp tại các nhà dân sử dụng 89.Hình 3.27 Biểu đồ nồng độ As tại điểm lấy mẫu nước thô tại các xí nghiệp cấpnước 90Hình 3.28 Biểu đồ nồng độ Pb tại điểm lấy mẫu nước thô tại các xí nghiệp cấpnước 90

Hình 3.30 Biểu đồ nồng độ Cd tại điểm lấy mẫu nước thô tại các xí nghiệp cấpnước 91Hình 3.31Biểu đồ nồng độCr6+tại điểm lấy mẫu nước thô tại các xí nghiệp cấpnước 92Hình 3.32 Biểu đồ nồng độ Zn tại điểm lấy mẫu nước thô tại các xí nghiệp cấpnước 92Hình 3.33 Biểu đồ nồng độ Clorua dư điểm lấy mẫu nước cấp tại bể chứa nước sạchcủa các xí nghiệp cấp nước và nước cấp tại các nhà dân sử dụng 93

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Trong thế kỷ XX, dân số trên thế giới đã tăng gấp ba lần và nhu cầu sử dụng nướcngọt tăng lên gấp sáu lần so với thế kỷ XIX Trung bình mỗi ngày, một người dân ởBắc Mỹ, chủ yếu là Canada và Hoa Kỳ dùng từ 600 đến 800 lít nước Tại châu Á vàchâu Phi, dân số thành thị tăng gấp đôi trong ba thập niên từ năm 2000 đến 2030, có

141 triệu dân cư ở các thành phố lớn không được bảo đảm về nước ngọt và nước sạch.Hội nghị thượng đỉnh toàn cầu về phát triển bền vững tại Johannesburg (Nam Phi) vàotháng 8/2002, Chủ tịch Hiệp hội nước thế giới đã cảnh báo 1,2 tỷ người trong số 6 tỷngười trên thế giới hiện đang thiếu nước sạch và 2,6 tỷ người đang sống trong điềukiện vệ sinh không an toàn

Tại Việt Nam, theo báo cáo Tổng kết Chương trình Nước sạch và Vệ sinh môitrường nông thôn giai đoạn 2005 - 2010, có khoảng 78% người dân được sử dụng nướcsinh hoạt hợp vệ sinh trong đó 37% người dân được sử dụng nước đạt tiêu chuẩn Bộ Y

tế Ở một số nơi của các huyện vùng cao, miền núi vẫn còn khó khăn, chưa được tiếpcận được với nước sạch vệ sinh môi trường nông thôn

Đồng Nai là một trong các vùng kinh tế trọng điểm của phía Nam Giá trị tổng sảnphẩm trên địa bàn năm 2013 tăng 11,5% so với năm 2012, dân số năm 2013 là2.768.670 người và dự báo dân số đến năm 2015 khoảng 2,8 triệu người phải đối mặtvới nhiều thách thức về cơ sở hạ tầng cũng như đảm bảo chất lượng đời sống sinh hoạtcủa người dân Theo Sở Tài nguyên & Môi trường, tổng lượng nước sinh hoạt trên địa

dân số và kinh tế phát triển nhanh Ngoài ra, vào cao điểm của mùa khô thì mực nướcsông ở các trạm bơm đều cạn đáy khiến lượng nước thô bơm lên bị thiếu hụt nghiêmtrọng Chất lượng nguồn nước khai thác đang dần bị biến đổi, nguồn cung cấp nướcsạch cho thành phố Biên Hòa cũng như các vùng nông thôn tỉnh Đồng Nai đang thiếu

về số lượng và cũng như chưa đáp ứng hoàn toàn về chất lượng Chính vì vậy học viên

đưa ra đề tài “Đánh giá hiện trạng nguồn nước cấp sinh hoạt, đề xuất các giải pháp

nâng cao chất lượng và khả năng cung cấp trên địa bàn thành phố Biên Hòa tỉnh Đồng Nai” làm nội dung nghiên cứu.

2 Mục tiêu, nội dung và phương pháp nghiên cứu

 Mục tiêu của đề tài

Đánh giá hiện trạng nguồn nước cấp sinh hoạt, đề xuất các giải pháp nhằm nângcao chất lượng và khả năng cung cấp nước sạch an toàn cho người dân sinh sống trênđịa bàn TP Biên Hòa tỉnh Đồng Nai

 Nội dung nghiên cứu

- Tìm hiểu về đặc điểm tự nhiên, điều kiện phát triển kinh tế - xã hội, hiện trạng

sử dụng nước cấp sinh hoạt của người dân sinh sống tại TP Biên Hòa tỉnh Đồng Nai;

- Phân tích, đánh giá các nguồn thải và tính toán tải lượng ô nhiễm nước thải từhoạt động phát triển kinh tế - xã hội mà sông Đồng Nai (đoạn 3 hay sông Cái) tiếpnhận năm 2013 và ước tính đến năm 2015 và dự báo đến 2020 dựa theo chỉ tiêu pháttriển kinh tế - xã hội TP Biên Hòa;

- Đánh giá diễn biến chất lượng nước sông Đồng Nai đoạn chảy qua các trạm cấpnước vào mùa khô và mùa mưa từ năm 2012 – 2014

- Đánh giá chất lượng nguồn nước tại các trạm cấp nước thuộc Công ty TNHHMột thành viên Cấp nước Đồng Nai;

- Đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao chất lượng và khả năng cung cấp nướcsạch an toàn cho người dân sinh sống trên địa bàn TP Biên Hòa tỉnh Đồng Nai

3 Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu

nước cấp biến đổi do ô nghiễm rác thải, xói mòn…ảnh hưởng đến chất lượng cácnguồn nước mặt và nước ngầm Nhưng nhu cầu sử dụng nước sạch ngày một càng tănglên, vì vậy mục tiêu chính của đề tài là đưa ra những kiến nghị nhằm nâng cao chấtlượng và khả năng cung cấp nước sạch an toàn cho người dân sinh sống trên địa bàn

TP Biên Hòa

Học viên tìm hiểu về chất lượng nguồn nước sông Đồng Nai (đoạn 3) thông quaviệc đánh giá các tác động tiêu cực từ các hoạt động phát triển kinh tế - xã hội như:Công nghiệp, Nông nghiệp, Đô thị sinh hoạt và thương mại – dịch vụ Xem xét, đánhgiá chất lượng nước sinh hoạt từ công trình thu nước thô, xử lý nước cấp và mẫu nướccấp sinh hoạt tại nhà dân có đảm bảo theo QCVN 01:2009/BTNMT Từ đó đề xuất cácgiải pháp nhằm nâng cao chất lượng và khả năng cung cấp nước sạch an toàn chongười dân sinh sống trên địa bàn TP Biên Hòa tỉnh Đồng Nai

 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp tổng quan tài liệu

Phương pháp tổng quan tài liệu, tham khảo các nguồn tài liệu liên quan đến đề tàinhư: các giáo trình, số liệu có sẵn từ các báo cáo khoa học, các tạp chí khoa học,internet, …là cơ sở quan trọng để tiếp cận và giải quyết vấn đề;

Thu thập các dữ liệu, số liệu quan trắc chất lượng nước sông Đồng Nai đoạn chảyqua TP Biên Hòa (đoạn 3) từ năm 2012 – 2014;

Các tài liệu được công ty TNHH MTV cấp nước Đồng Nai cung cấp

Phương pháp khảo sát thực địa thu thập thông tin, lấy mẫu

Tiến hành tham quan thực tế quá trình hoạt động tại các trạm cấp nước - Công tyTNHH MTV cấp nước Đồng Nai để khảo sát lấy mẫu nước:

- Mẫu được lấy tại các trạm được chia làm 3 nhóm chính: mẫu nước thô lấy nơiđầu vào nguồn nước cấp chưa xử lý, mẫu nước sau xử lý hàng ngày tại bể chứa nướcsạch và mẫu nước cấp tại nhà dân sử dụng nằm trên một số phường thuộc TP BiênHòa;

- Tất cả các mẫu đều được thực hiện đúng theo các Quy chuẩn Việt Nam hiệnhành từ việc lấy mẫu, bảo quản và phân tích mẫu;

+ Mẫu nước thô được lấy và xét nghiệm theo QCVN 08:2008/BTNMT “Quychuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt”;

+ Mẫu nước sau xử lý và nhà dân sử dụng được lấy và xét nghiệm theo QCVN01:2009/BYT “Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước sinh hoạt”

Phương pháp phân tích mẫu nước

Mẫu nước sông và mẫu nước cấp đo các chỉ tiêu như: pH, độ đục, DO, TSS, COD,

nitrate, sulphate và vi sinh vật (Ecoli và Coliform tổng số) được phân tích tại phòng thínghiệm

Phương pháp phân tích mẫu nước được trình bày trong các Phụ lục 1 – 6

Phương pháp đánh giá nhanh và phân tích đánh giá số liệu

Phương pháp đánh giá nhanh và phân tích đánh giá số liệu: dựa vào những nguồn

tài liệu có giá trị, các dữ liệu từ Sở TNMT Đồng Nai, Công ty TNHH MTV Cấp nướcĐồng Nai, … thu thập được, từ đó đánh giá hiện trạng khai thác;

Sử dụng phần mềm Microsoft Office Ecxel xử lý số liệu, tính toán, vẽ biểu đồbiểu diễn các mối quan hệ tương quan đánh giá chất lượng nước sông và nước cấp

Phương pháp tham khảo chuyên gia

Từ các hiện trạng, các số liệu thu thập và phân tích số liệu, tham khảo ý kiến cácchuyên gia từ đó đề xuất các giải pháp nâng cao chất lượng cấp nước an toàn

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu:

+ Một phần lưu vực sông Đồng Nai đoạn chảy qua các trạm lấy nước thô của Xínghiệp nước cấp Biên Hòa (đoạn 3) và Xí nghiệp cấp nước Thiện Tân (đoạn 2);

+ Các trạm cấp nước thuộc Xí nghiệp nước Biên Hòa và Xí nghiệp nước ThiệnTân và nhà dân sử dụng trên địa bàn TP Biên Hòa;

+ Các chỉ tiêu hóa lý (pH, độ đục, BOD, COD, Amoni, Clorua dư, các kim loạinặng…) và vi sinh ( Ecoli, Coliform tổng).

 Tính mới của đề tài

Đề tài tập trung nghiên cứu sâu sông Đồng Nai (đoạn 3), các trạm cấp nước vànhà dân sử dụng nước cấp sinh hoạt ở một số phường trong TP Biên Hòa, những nơi

mà trước đây ít được quan tâm để từ đó rút ra một số kinh nghiệm, áp dụng cho cáctrạm cấp nước khác Đề tài này chưa được thực hiện tại TP Biên Hòa tỉnh Đồng Nai

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG

NGUỒN NƯỚC CẤP SINH HOẠT1.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG NGUỒN NƯỚC SÔNG VÀ NƯỚC CẤP.

1.1.1 Nước cấp an toàn

Cấp nước an toàn là cung cấp nước sạch và an toàn, đảm bảo nước đạt tiêu chuẩnquy định và không ảnh hưởng bất lợi đến sức khỏe của người sử dụng Để đạt đượcmục tiêu trên, Tổ chức Y tế thế giới (WHO) đã xây dựng và đưa ra kế hoạch cấp nước

an toàn nhằm đạt được những mục đích và những yêu cầu cơ bản sau:

- Duy trì áp lực cấp nước;

- Cung cấp ổn định đủ lượng nước yêu cầu;

- Có kế hoạch đối phó với các sự cố bất ngờ có thể xảy ra nhằm đảm bảo dịch vụcấp nước đạt chất lượng liên tục và hiệu quả;

- Đảm bảo chất lượng nước đạt quy chuẩn;

- Giảm thiểu nguy cơ rủi ro từ nguồn nước qua công đoạn thu nước, xử lý, dự trữ

và cung cấp cho người sử dụng; Giảm các bệnh tật lây qua đường nước, phòng ngừadịch bệnh, nâng cao chất lượng cuộc sống, bảo vệ sức khỏe cộng đồng và góp phầnthúc đẩy phát triển kinh tế xã hội

1.1.2 Phương pháp đánh giá hiện trạng, chất lượng nguồn nước sông và nước cấp sinh hoạt.

1.1.2.1.Phương pháp tính toán chỉ thị tổng lượng nước thải và tải lượng BOD 5 , COD

 Tổng lượng nước thải theo các lĩnh vực nông nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt

và dịch vụ.

Tổng lượng nước thải theo các lĩnh vực nông nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt và

Lượng nước thải sinh hoạt + Lượng nước thải dịch vụ Trong đó:

đồng/năm);

- Nước thải sinh hoạt = 80% x Nhu cầu nước phục vụ sinh hoạt;

sinh hoạt và dịch vụ.

1.1.2.2 Phương pháp tính chỉ số chất lượng nước

Đánh giá chất lượng nước mặt được tính theo chỉ số chất lượng nước áp dụngtheo Quyết định 879/QĐ-TCMT ngày 11 tháng 7 năm 2011 của Tổng cục trưởng Tổngcục Môi trường về việc ban hành Sổ tay hướng dẫn tính toán chỉ số chất lượng nước

 Chỉ số chất lượng nước (WQI)

Chỉ số chất lượng nước (WQI) là một chỉ số được tính toán từ các thông số quantrắc chất lượng nước, dùng để mô tả định lượng về chất lượng nước và khả năng sử

dụng của nguồn nước đó và được biểu diễn qua một thang điểm WQI thông số

Mục đích: Đánh giá nhanh chất lượng nước mặt lục địa một cách tổng quát; Cóthể sử dụng như một nguồn dữ liệu để xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước;Cung cấp thông tin môi trường cho cộng đồng một cách đơn giản, dễ hiểu và trực quan

và nâng cao nhận thức về môi trường

 Quy trình tính toán và sử dụng WQI trong đánh giá chất lượng môi trường nước bao gồm các bước sau:

- Thu thập, tập hợp số liệu quan trắc từ trạm quan trắc môi trường nước mặt lụcđịa (số liệu đã qua xử lý);

- Tính toán các giá trị WQI thông số theo công thức;

- Tính toán WQI;

- So sánh WQI với bảng các mức đánh giá chất lượng nước

 Thu thập, tập hợp số liệu quan trắc

- Số liệu quan trắc sử dụng để tính WQI là số liệu của quan trắc nước mặt lục địatheo đợt đối với quan trắc định kỳ hoặc giá trị trung bình của thông số trong mộtkhoảng thời gian xác định đối với quan trắc liên tục;

- Các thông số được sử dụng để tính WQI thường bao gồm các thông số: DO,

- Số liệu quan trắc được đưa vào tính toán đã qua xử lý, đảm bảo đã loại bỏ cácgiá trị sai lệch, đạt yêu cầu đối với quy trình quy phạm về đảm bảo và kiểm soát chấtlượng số liệu

 Tính toán các giá trị thông số WQI

WQI thông số (WQI SI ) được tính toán cho các thông số BOD 5 , COD,

i i

BP BP

q q WQI

(1.1)

+ Trong đó:

- BPi: Nồng độ giới hạn dưới của giá trị thông số quan trắc được quy định trong bảng1.1 tương ứng với mức I;

- BPi+1: Nồng độ giới hạn trên của giá trị thông số quan trắc được quy định trong bảng

1 tương ứng với mức i+1;

- qi: Giá trị WQI ở mức i đã cho trong bảng tương ứng với giá trị BPi;

- qi+1: Giá trị WQI ở mức i+1 cho trong bảng tương ứng với giá trị BPi+1;

- Cp: Giá trị của thông số quan trắc được đưa vào tính toán

Bảng 1.1 Quy định các giá trị qi, Bpi

Ghi chú: Trường hợp giá trị Cp của thông số trùng với giá trị BPi đã cho trong bảng,

thì xác định được WQI của thông số chính bằng giá trị qi tương ứng.

DO % bão hòa.

- Bước 1: Tính toán giá trị DO % bão hòa

3 2

000077774

0 0079910

0 41022

0 652

DO % bão hòa: DO % bão hòa = DO hòa tan / DO bão hòa *100

+ DO hòa tan: Giá trị DO quan trắc được (đơn vị: mg/l);

 p i  i i

i

i i

BP BP

q q

Bảng 1.2 Quy định các giá trị BPi và qi đối với DO% bão hòa

Ghi chú:

 Tính giá trị WQI đối với thông số pH

Bảng 1.3 Quy định các giá trị BPi và qi đối với thông số pH

Ghi chú:

 Tính toán WQI

Sau khi tính toán WQI đối với từng thông số nêu trên, việc tính toán WQI được

áp dụng theo công thức sau:

3 / 1 2

1 5

15

a pH

WQI WQI

WQI

WQI WQI

(1.4)Trong đó:

- Giá trị WQI sau khi tính toán sẽ được làm tròn thành số nguyên.

2.2.2.3 So sánh chỉ số chất lượng nước đã được tính toán với bảng đánh giá

Sau khi tính toán được WQI, sử dụng bảng xác định giá trị WQI tương ứng với mứcđánh giá chất lượng nước để so sánh, đánh giá, cụ thể như sau:

Bảng 1.4 Đánh giá chất lượng nước

2.3 Tổn thất thủy lực trong đường ống nước

Tổn thất đọc đường sinh ra trên toàn bộ bề dài dòng chảy Nguyên nhân vật lý của

sự tổn thất đó là ma sát giữa các phần tử chất lỏng do tính nhớt và sự xáo trộn rối tạo

nên; tính chất trơn, nhám thủy lực của thành rắn và mức độ rối của dòng chảy là haiyếu tố có ảnh hưởng lớn nhất đến sức cản đối với dòng chảy Loại sức cản này cònđược gọi là sức cản bề mặt Ví dụ: tổn thất trong ống thẳng dẫn nước.

những tiết diện không tròn (hoặc dòng chảy trong ống hình trụ tròn) có đường kính d,bán kính thủy lực R

g

v d

l

24

2



Trong đó:

đường kính ống (hay còn gọi là hệ số Đacxi); - v: Vận tốc nước chảy trong ống (m/s);

- l: Chiều dài của đoạn ống (m); - d: đường kính ống (mm); - R: bán kinh thủy lực(mm); - g: Gia tốc trọng trường là 9,81 (m/s2)

C

v R

Để xác định tổn thất cục bộ người ta thường dùng công thức:

Trong đó:

-  : Hệ số tổn thất cục bộ, thường xác định bằng thí nghiệm; c

- v: vận tốc trung bình, lấy ở mặt cắt trước hoặc sau nơi tổn thất cục bộ tùy theo cáchxác định  c

phân tử chất lỏng Công tạo nên bởi lực ma sát này biến thành nhiệt năng mất đi không

Kim loại nặng gây độc tính đối với sự sống, thường liên quan đến môi trường ônhiễm Nguồn gốc phát sinh kim loại năng từ tự nhiên (như Asen), các hoạt động củacon người như: hoạt động sản xuất công nghiệp (chất thải công nghiệp), hoạt động sảnxuất nông nghiệp, hàng hải…Nồng độ ô nhiễm kim loại năng cao chúng trở thành chấtđộc cho hệ sinh thái và con người như:

đến các bệnh về não và có khả năng gây chết đột ngột;

gây nhiễm độc thủy ngân (bệnh Minamata);

- Arsen (As) hay còn gọi là thạch tính;

+ Theo báo Tuổi trẻ ngày 11 tháng 3 năm 2008 đưa tin khoảng 17 triệu ngườiViệt Nam có nguy cơ nhiễm độc với Arsen Ngoài ra, theo các chuyên gia UNICEP thìĐồng bằng Sông Hồng và Đồng bằng Sông Cửu Long có nguy cơ nhiễm độc với Arsennhiều nhất;

+ Ngày 2 tháng 7 năm 2014, Thứ trưởng Bộ Y tế đề nghị dừng hoạt động trạmcấp nước Mỹ Đình 2 do chỉ tiêu Arsen vượt 2 lần ngưỡng cho phép Arsen độc gấp 4lần thủy ngân Nói chung còn nhiều kim loại nặng khác có độc tính cao, do đó trongquá trình khai thác và sử dụng tài nguyên nước chúng ta phải hết sức thận trọng

Bảng 1.5 Quy chuẩn các kim loại nặng cho phép trong nước mặt, nước sinh hoạt và nướcuống

Kim loại

(mg/l)

QCVN 08/2008 Loại A, cột A2(nước mặt)

QCVN 02/2009 (nước sinh hoạt)

QCVN 01/2009 (nước uống)

- QCVN 02/2009: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước sinh hoạt;

- QCVN 01/2009: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước uống).

QCVN 02/2009 (nước sinh hoạt loại I)

QCVN 01/2009 (nước uống)

QCVN 02/2009 (nước sinh hoạt loại I)

QCVN 01/2009 (nước uống)

- QCVN 02/2009, loại I: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước sinh hoạt, loại I (áp dụng đối với các cơ sở cung cấp nước);

- QCVN 01/2009: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước uống.

1.2.2.1 Độ đục

Độ đục là một đại lượng dùng để đánh giá sự có mặt của các chất lơ lửng ảnhhưởng đến sự truyền suốt của ánh sáng Các chất lơ lửng trong nước có thể có nguồngốc vô cơ, hữu cơ hoặc vi sinh vật và thủy sinh vật Độ đục làm giảm khả năng truyềnánh sáng của nước ảnh hưởng đến quá trình quang hợp

Nước hồ và các nguồn nước mặt có dòng chảy yếu thì độ đục gây ra chủ yếu docác chất keo và các chất phân tán thô, đất cát bị rửa trôi Các nguồn nước chảy qua khu

đô thị, khu công nghiệp thường bị ô nhiễm bởi nước thải sinh hoạt, nước thải côngnghiệp có chứa nhiều chất hữu cơ và vô cơ cũng làm tăng độ đục trong nước Các chấtdinh dưỡng như Nitơ và Phospho thâm nhập vào nguồn nước kích thích sự phát triểncủa các loại tảo hoặc các chất hữu cơ là nguồn thức ăn cho vi sinh vật là nguyên nhântăng độ đục

Độ đục ảnh hưởng đáng kể đến cấp nước và khả năng xử lý nước do phải thựchiện quá trình keo tụ và lắng trước khi lọc ảnh hưởng đến hiệu quả của giai đoạn khửtrùng

1.2.2.2 Độ kiềm

chính gây ra như: ion carbonate, bicarbonate và hydroxit Các muối axít chủ yếu làborate, silicate cũng ảnh hưởng đến độ kiềm Một số axít hữu cơ bền như: axít humic,dạng muối của chúng làm tăng độ kiềm Sự có mặt của ammonia cũng ảnh hưởng đến

độ kiềm tổng cộng của nước

1.2.2.3 Độ cứng

Độ cứng là một đại lượng biểu thị hàm lượng các cation hóa trị 2 mà chủ yếu là

độ cứng vĩnh viễn Độ cứng tạm thời là tổng hàm lượng muối Ca và Mg dưới dạngbicarbinate, độ cứng tạm thời sẽ bị loại trừ khi đun sôi nước Độ cứng vĩnh viễn là tổnghàm lượng muối Ca và Mg dưới dạng sulphate và chloride

Nước cứng hầu như không gây độc hại nhiều đối với sức khỏe con người, nó chỉ

có tác hại do các muối bicacbonate Tuy nhiên, ở hàm lượng cao nước cứng ảnh hưởngđến nhu cầu sinh hoạt vì tiêu tốn nhiều xà phòng cho giặt giũ do các ion canxi và magiephản ướng với axit béo tạo thành hợp chất khó hòa tan

1.2.2.4 Tổng chất rắn

Tổng chất rắn gồm 2 loại: Tổng chất rắn lơ lửng (Total Suspended Solid - TSS)

và tổng chất rắn hòa tan (Total Dissolved Solid - TDS) TSS là chất rắn trong nước cóthể lọc được, bao gồm chất rắn vô cơ và hữu cơ lơ lửng Các thành phần hữu cơ lơ lửngnày là nguồn dinh dưỡng cho các sinh vật trong nước sử dụng TSS cao sẽ làm cản trởánh sáng xuyên qua trong nước, do đó làm cho khả năng quang hợp của rong tảo giảm,kéo theo giảm DO (Dissolved Oxygen) Ngoài ra, TSS cao sẽ hấp thụ nhiệt nhiều hơn

ở lớp nước mặt làm tăng nhiệt độ lớp nước mặt nên DO giảm

TDS là dạng các chất rắn hòa tan có đường kính hạt nhỏ hơn 0,45µm, bao gồm:các ion carbonate, bicarbonate, chloride, sulphate, phosphate, nitrate, calcium, sodium

và các ion khác Các ion nay đóng vai trò cung cấp các khoáng chất cho các quá trình

sinh sống của sinh vật TDS quá cao kéo theo các thành phần gây độc chẳng hạn là kimloại nặng ảnh hưởng đến sinh vật trong nước.

Nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp là nguồn bổ sung chất rắn đáng kểnhư: nước thải các ngành công nghiệp hóa chất, dệt nhuộm, luyện kim và phân bón…Nồng độ TDS cao trong nguồn nước dùng cho ăn uống gây ra các bệnh về đườngruột cho con người và tạo ra mùi khó chịu Nồng độ TSS cao làm mất độ trong củanước và làm giảm quá trình quang hợp của các thủy sinh trong nước

1.2.2.5 Tổng phospho

Phospho là thành phần dinh dưỡng cần thiết cho mọi hoạt động sống của sinh vậttrong nước Hàm lượng phospho cao có thể làm cho tảo phát triển mạnh và gây hiệntượng phú dưỡng hóa

Phospho xâm nhập vào nguồn nước từ nước thải đô thị (phospho có nhiều trongchất thải tẩy rửa, thực phẩm thừa, nguồn thải từ phân động vật và người chưa được xửlý); phân bón hóa học cuốn trôi từ đất (phân lân, phân N-P-K), nước thải công nghiệp(dạng phosphate, phosphate hữu cơ và phosphate vô cơ)…

1.2.2.6 Hợp chất chứa Nitơ

Nitơ cần thiết cho mọi hoạt động sống của vi sinh vật sinh trưởng và phát triển.Nitơ gồm 2 dạng vô cơ và hữu cơ Dạng vô cơ bào gồm: nitrate và nitrite, amoni Nitơhữu cơ tồn tại ở nhiều dạng trong cơ thể sống như: protein, lipid, amino acid Nếu tồntại lượng lớn nitrate cùng với phosphate sẽ làm cho các vi sinh vật, rong tảo phát triểnquá mức gây nên hiện tượng phú dưỡng hóa

Các hợp chất nitơ xâm nhập vào môi trường nước từ phân bón dùng trong nôngnghiệp, nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp…Hoạt động sống hằng ngày củacon người thải ra rất nhiều các hợp chất nitơ hữu cơ theo cống rãnh xâm nhập vàonguồn nước

1.2.2.7 Nhu cầu oxy sinh hóa (Biochemical Oxygen Demand - BOD)

Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) là lượng oxy cần thiết để oxy hóa các chất hữu cơ

dễ phân hủy bằng con đường phân hủy sinh học, được phân hủy bởi các vi sinh vật.BOD là thông số rất quan trọng để thể hiện chất lượng nước, nó đại diện cho nhiêu loạichất hữu cơ ô nhiễm, trong đó chủ yếu là các hợp chất carbon, nitơ, phospho Trong đó,các hợp chất hữu cơ thuộc nhóm carbon được phân hủy trước sau đó mới đến các hợpchất của nitơ.

Ô nhiễm chất hữu cơ trong nước, BOD chỉ tiêu quan trọng nhất để kiểm soátnguồn nước bởi nước thải sinh hoạt và công nghiệp, đồng thời đánh giá khả năng tựlàm sạch của nguồn nước BOD trong nước càng lớn chứng tỏ ô nhiễm càng nặng, dựavào số liệu BOD để thiết kế các công trình xử lý nước và hiệu quả của công trình đó

1.2.2.8 Vi sinh (E.coli và Coliform tổng số)

Nhóm vi khuẩn Coliform chủ yếu bao gồm các giống như: Citrobacter,Enterobacter, Escherichia và Fecal coliforms (trong đó E.coli là loại thường dùng đểchỉ việc ô nhiễm nguồn nước bởi phân)

Số lượng E.coli nhiều hay ít tùy thuộc vào mức độ nhiễm bẩn của nguồn nước.Đặc tính của vi khuẩn E.coli là khả năng tồn tại cao hơn các loại vi khuẩn, vi trùng gâybệnh khác nên nếu sau khi xử lý nước, nếu trong nước không còn phát hiện thấy vikhuẩn E.coli thì điều đó chứng tỏ chúng đã bị tiêu diệt hết

Chất thải của người và động vật luôn có loại vi khuẩn E.coli sinh sống và pháttriển Sự có mặt E.coli trong nước chứng tỏ nguồn nước bị ô nhiễm bởi rác, chất thảicủa người và động vật

Nồng độ vi khuẩn E.coli và Coliform tổng số cao hơn tiêu chuẩn quy định thìnguồn nước có nguy cơ nhiễm bệnh là rất cao Vi khuẩn này xâm nhập vào cơ thể quađường ăn uống gây các bệnh tiêu chảy, kiết lị và các bệnh viêm đường ruột…

1.2.2.9 Clorua dư

Clorua là một hóa chất quan trọng trong việc làm tinh khiết nước, trong việc khửtrùng hay tẩy trắng và là khí gây ngạt Clorua được sử dụng rộng rãi trong sản xuất củanhiều đồ vật sử dụng hàng ngày Ngoài ra, sử dụng axít hipoclorơ (HClO) để diệt

khuẩn từ nước uống và trong các bể bơi Thậm chí một lượng nhỏ nước uống hiện naycũng là được xử lí với Clorua.

Sự phơi nhiễm cấp trong môi trường có nồng độ Clorua cao có thể tạo ra sựphồng rộp phổi, hay tích tụ của huyết thanh trong phổi Mức độ phơi nhiễm thấp kinhniên làm suy yếu phổi và làm tăng tính nhạy cảm của các rối loạn hô hấp

1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI VÀ TRONG NƯỚC LIÊN QUAN ĐẾN NGUỒN NƯỚC CẤP

1.3.1 Nghiên cứu trên thế giới

 Hệ thống cấp nước của Calcutta: nhu cầu, quản trị và sự thay đổi môi

trường [23]

Rất ít người dân ở Calcutta có thể tiếp cận với nguồn nước sạch Nước cấp tại đây

bị ô nhiễm Do đó, hệ thống cấp nước không thể đáp ứng cho nhu cầu hàng triệu dân

cư thành phố Việc sử dụng nước từ đầu nguồn tự nhiên đã gây rủi ro về sức khỏe chongười dân Đề tài này nghiên cứu các nguy cơ rủi ro có thể xảy ra khi người dân sửdụng nguồn nước bị ô nhiễm và tác động của nó đến sức khỏe cộng đồng Đồng thờixem xét làm thế nào để việc cung cấp nước trở nên hiệu quả hơn và hợp lý hơn thôngqua phân cấp quản lý, điều chỉnh giá nước và cải tiến hệ thống phân phối nước Ngoài

ra, đề tài còn đề ra các biện pháp nhằm quản lý việc suy thoái môi trường nguyên nhân

từ nguồn nước

 Đánh giá rủi ro sức khỏe của chì (Pb) trong nước cấp tại Port – Au – Price,

Haiti [24]

Nồng độ chì lớn nhất là 250 µg/l, lớn hơn rất nhiều so với ngưỡng cho phép Do

đó vấn đề cần thiết nhất là sự giám sát, kiểm soát rủi ro liên quan đến sức khỏe conngười khi phơi nhiễm chì có trong nước cấp tại Port – Au – Price

 Ngộ độc cấp tính sau khi phơi nhiễm do tai nạn với styrene trong nước cấp

tại Tây Ban Nha [25]

Nguồn nước cấp được lấy mẫu 2 ngày sau khi xảy ra tai nạn với styrene Kết quảnghiên cứu cho thấy nồng độ styrene trong nước cấp tại Tây Ban Nha là 900 µg/l, gây

ra các triệu chứng về sức khỏe như: dị ứng cổ họng, mắt, mũi, da, tiêu chảy và đaubụng Nguyên nhân do phơi nhiễm styrene có trong nước cấp sinh hoạt thông qua cáchoạt động ăn uống, tắm rửa và vệ sinh

1.3.2 Nghiên cứu trong nước

 Đề xuất kế hoạch cấp nước an toàn cho nhà máy Tân Hiệp [4]

Mục tiêu nghiên cứu là đề xuất kế hoạch cấp nước an toàn, tổ chức nhân sự thựchiện, viết tài liệu và mô tả hệ thống, đánh giá các rủi ro Dự báo rủi ro, áp dụng số liệuquan trắc mẫu nước để đánh giá, phân tích các rủi ro; Đề ra các giải pháp phòng ngừa,khắc phục hạn chế rủi ro này Với những kết quả nghiên cứu cho thấy “ Kế hoạch cấpnước an toàn” là hướng đi đúng để nâng cao trách nhiệm của Tổng Công ty Cấp nướcSài Gòn trong việc cung cấp các nguồn nước sạch, nguồn nước an toàn, đối phó vớinhững sự cố, những mối nguy hại và những nguy cơ gây bệnh từ nguồn nước khônghợp vệ sinh

 Nghiên cứu đề xuất các giải pháp tổng thể và khả thi bảo vệ nguồn nước

sông Sài Gòn đảm bảo an toàn cấp nước cho thành phố (giai đoạn 1) [6]

Nghiên cứu đánh giá chất lượng nước sông Sài Gòn nhằm mục tiêu đảm bảo antoàn chất lượng nước sông Sài Gòn cho mục đích cấp nước cho thành phố Kết quả giaiđoạn 1 của đề tài đã xác định được cơ sở thực tế về nguyên nhân và nguồn gốc gây ônhiễm đối với sông Sài Gòn bao gồm nguồn gốc tự nhiên và nguồn gốc nhân tạo Sựdiễn biến bất thường chất lượng nước sông Sài Gòn với chất ô nhiễm đặc thù đã có ảnhhưởng đáng kể đến hoạt động của nhà máy nước Tân Hiệp: giám sát công suất vậnhành nhà máy nước, chi phí cho cải thiện công nghệ, tăng chi phí hóa chất, phức tạptrong công tác quản lý Tuy nhiên, thời gian qua nhà máy Tân Hiệp đã rất cố gắng, tựkhắc phục những khó khăn bảo đảm nước sản xuất ra đạt tiêu chuẩn cấp nước phục vụbình thường cho người dân Các giải pháp áp dụng: Tăng cường công tác theo dõi, vận