Nghiên cứu đặc điểm ô nhiễm nước mặt của sông cầu trên địa bàn tỉnh thái nguyên và đề xuất một số chỉ tiêu giám sát chất lượng

i ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG --- NGUYẾN ĐÌNH TÙNG NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM Ô NHIỄM NƯỚC MẶT CỦA SÔNG CẦU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH THÁI NGUYÊN VÀ ĐỀ

i

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

-

NGUYẾN ĐÌNH TÙNG

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM Ô NHIỄM NƯỚC MẶT CỦA

SÔNG CẦU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH THÁI NGUYÊN VÀ

ĐỀ XUẤT MỘT SỐ CHỈ TIÊU GIÁM SÁT CHẤT LƯỢNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

Hà Nội – Năm 2016

Style Definition: Heading 1

ii

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

-

NGUYẾN ĐÌNH TÙNG

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM Ô NHIỄM NƯỚC MẶT CỦA SÔNG CẦU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH THÁI NGUYÊN VÀ

ĐỀ XUẤT MỘT SỐ CHỈ TIÊU GIÁM SÁT CHẤT LƯỢNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG

CHUYÊN NGÀNH: MÔI TRƯỜNG VÀ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG

(CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO THÍ ĐIỂM)

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

PGS.TS NGUYỄN MẠNH KHẢI

Hà Nội – Năm 2016

LỜI CẢM ƠN

Luận văn tốt nghiệp là bước cuối cùng sau quá trình học tập, nghiên cứu của một học viên cao học, để trở thành một Thạc sĩ tương lai của đất nước Trong quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp, em đã nhận được sự giúp

đỡ, hướng dẫn, hỗ trợ và động viên từ gia đình, từ quý thầy cô cùng các bạn Nhờ đó mà em đã hoàn thành được luận văn như mong muốn, nay xin cho phép

em được gửi lời cám ơn sâu sắc và chân thành đến:

Các thầy cô trong Trung tâm nghiên cứu Tài nguyên và Môi trường - Đại Quốc gia Hà Nội đã chỉ dạy cho em những kiến thức cần thiết để em có thể tiếp thu những thông tin mới, phát triển thêm vốn hiểu biết của mình vận dụng trong công việc sau này

Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS.TS Nguyễn Mạnh Khải – Khoa Môi trường – trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội, người đã trực tiếp hướng dẫn luận văn tốt nghiệp của em Trong suốt quá trình làm luận văn, thầy đã tận tình hướng dẫn, giúp em giải quyết các vấn đề nảy sinh trong quá trình làm luận văn và hoàn thành luận văn đúng định hướng ban đầu

Xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong hô ̣i đồng bảo vệ luâ ̣n văn đã cho

em những đóng góp quý báu để luận văn thêm hoàn chỉnh

Cuối cùng xin được gử i lới cảm ơn tới gia đình và ba ̣n bè l à những người luôn bên em và giúp đỡ em những lúc khó khăn

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn Chúc tất cả mọi người sức khỏe

và thành đạt

Học viên

Nguyễn Đình Tùng

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu là của riêng cá nhân mình; các số liệu là trung thực, không sử dụng số liệu của các tác giả khác chƣa đƣợc công bố; các kết quả nghiên cứu của tôi chƣa từng đƣợc công bố

Hà Nội, ngày tháng năm

Học viên

Nguyễn Đình Tùng

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

LỜI CAM ĐOAN ii

DANH MỤC BẢNG BIỂU v

DANH MỤC HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ vi

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 2

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1Một số khái niệm 3

1.2 Tổng quan về tài nguyên nước 5

1.2.1 Vai trò và thực trạng tài nguyên nước 5

1.2.2 Các vấn đề về chỉ tiêu giám sát nguồn nước 9

1.3 Tổng quan về nguồn nước Sông Cầu 17

1.3.1 Điều kiện tự nhiên 17

1.3.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 20

1.3.3 Đặc điểm các nguồn thải trên lưu vực sông Cầu [2] 21

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26

2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 26

2.2 Phương pháp nghiên cứu 26

2.2.1 Phương pháp thu thập và tổng hợp tài liệu 26

2.2.2 Phương pháp chuyên gia 27

2.2.3 Phương pháp thống kê, xử lý số liệu 27

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 28

3.1 Các nguồn chất thải chính trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên 28

3.1.1 Nguồn thải từ hoạt động sinh hoạt 28

3.1.2 Nguồn thải từ hoạt động sản xuất công nghiệp 33

3.1.3 Nguồn thải từ hoạt động nông nghiệp 35

3.1.4 Nguồn thải khác 35

3.2 Đánh giá chất lượng nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên 38

3.2.1 Chất rắn lơ lửng (TSS) 38

3.2.2 Hàm lượng oxy hòa tan (DO) 40

3.2.3 Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD 5 ) 41

3.2.5 Nhu cầu oxy hóa học (COD) 43

3.2.6 Chỉ tiêu dinh dưỡng 44

3.2.7 Chỉ tiêu Coliform 47

3.2.8 Chỉ tiêu dầu mỡ khoáng 48

3.2.9 Chỉ tiêu kim loại nặng 48

3.3 Công tác quản lý, bảo vệ môi trường của tỉnh 52

3.4 Đề xuất các chỉ tiêu giám sát chất lượng nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên 54

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 61

TÀI LIỆU THAM KHẢO 63

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1 Cấu trúc hệ thống chỉ tiêu quản lý bền vững tài nguyên nước [19] 16

Bảng 2 Một số số liệu đặc trưng hình thái các sông lưu vực sông Cầu 19

Bảng 3 Diện tích, dân số và tốc độ tăng trưởng kinh tế của các tỉnh 21

thuộc LVS Cầu năm 2010 21

Bảng 4 Tải lượng các chất ô nhiễm chính trong nước thải sinh hoạt 30

Bảng 5 Thành phần chất thải rắn sinh hoạt 31

số dân 24

Bảng 6 Đặc trưng nước thải của các loại hình công nghiệp 33

Bảng 7 Hàm lượng TSS trong nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên, đợt 1 (mùa khô) và đợt 3 (mùa mưa) năm 2011 38

Bảng 8 Hàm lượng DO trong nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên, đợt 1 (mùa khô) và đợt 3 (mùa mưa) năm 2011 40

Bảng 9 Hàm lượng BOD5 trong nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên, đợt 1 (mùa khô) và đợt 3 (mùa mưa) năm 2011 42

Bảng 10 Hàm lượng COD trong nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên, đợt 1 (mùa khô) và đợt 3 (mùa mưa) năm 2011 43

Bảng 11 Hàm lượng NO3- trong nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên, đợt 1 (mùa khô) và đợt 3 (mùa mưa) năm 2011 45

Bảng 12 Hàm lượng PO43- trong nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên, đợt 1 (mùa khô) và đợt 3 (mùa mưa) năm 2011 46

Bảng 13 Chỉ tiêu Coliform trong nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên, đợt 1 (mùa khô) và đợt 3 (mùa mưa) năm 2011 47

Bảng 14 Kết quả phân tích một số chỉ tiêu trong nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên, đợt 1 (mùa khô) và 50

đợt 3 (mùa mưa) năm 2011 50

Bảng15 Bộ chỉ tiêu giám sát chất lượng nước sông suối Việt Nam 56

Bảng 16 Ma trận tổng hợp lựa chọn chỉ tiêu giám sát theo 8 tiêu chí 59

Bảng 17 Kết quả chỉ tiêu giám sát chất lượng nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên 60

DANH MỤC HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ

Hình 1 Bản đồ lưu vực sông Cầu 18 Hình 2 Tỷ lệ đóng góp lượng thải của các tỉnh trên lưu vực ước tính theo số dân 24 Hình 3 Bản đồ hành chính tỉnh Thái Nguyên 26 Hình 4 Đồ thị giá trị chỉ tiêu TSS trong nước sông Cầu đoạn chảy qua 39 Hình 5 Đồ thị giá trị chỉ tiêu DO trong nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên, đợt 1 và 3 năm 2011 41 Hình 6 Đồ thị giá trị chỉ tiêu BOD5 trong nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên, đợt 1 và 3 năm 2011 43 Hình 7 Đồ thị giá trị chỉ tiêu COD trong nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên, đợt 1 và 3 năm 2011 44 Hình 8 Đồ thị giá trị chỉ tiêu NO3- trong nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên, đợt 1 và 3 năm 2011 46 Hình 9 Đồ thị giá trị chỉ tiêu Coliform trong nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên, đợt 1 và 3 năm 2011 48

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Xác định được tầm quan trọng của nguồn nước đối với sự phát triển của

quốc gia, những năm gần đây, lĩnh vực quản lý, bảo vệ tài nguyên nước đã có

nhiều chuyển biến tích cực và đã đạt được những kết quả đáng kể Tuy nhiên,

đây vẫn là lĩnh vực đòi hỏi phải đầu tư rất lớn về nhân lực, tài chính, công nghệ,

công cụ phục vụ cho các hoạt động quản lý, bảo vệ tài nguyên nước Một trong

những đầu tư quan trọng cần phải thực hiện là việc đầu tư hệ thống quan trắc,

giám sát các nguồn nước với các chỉ tiêu cụ thể để phục vụ việc thực thi các

hoạt động quản lý, bảo vệ tài nguyên nước một cách hiệu quả hơn và phù hợp

với tình hình thực tế

Với đặc điểm và vai trò của công tác giám sát các nguồn nước như trên,

có thể nhận thấy, để bảo đảm công tác quản lý và bảo vệ nguồn nước hiệu quả

thì bước cơ bản quan trọng bậc nhất là theo dõi, giám sát chặt chẽ thực trạng

diễn biến, chế độ, số lượng và chất lượng các nguồn nước ở các lưu vực sông,

các vùng lãnh thổ, việc khai thác, sử dụng nước cho các nhu cầu cũng như việc

bảo vệ các nguồn nước, các vật thể chứa nước và trữ nước trên các lưu vực sông

Lưu vực sông Cầu là một trong những lưu vực sông lớn ở Việt Nam, có vị

trí địa lý đặc biệt, đa dạng và phong phú về tài nguyên cũng như về lịch sử phát

triển kinh tế - xã hội của các tỉnh nằm trong lưu vực của nó Lưu vực sông Cầu

có dòng chính là sông Cầu với chiều dài 290 km bắt nguồn từ núi Văn Ôn (Vạn

On) ở độ cao 1.170 m và đổ vào sông Thái Bình ở Phả Lại Trong lưu vực sông

Cầu có tới 26 phụ lưu cấp một với tổng chiều dài 670 km và 41 phụ lưu cấp hai

với tổng chiều dài 645 km và hàng trăm km sông cấp ba, bốn và các sông suối

ngắn dưới 10 km Lưu vực sông Cầu nằm trong vùng mưa lớn (1.500-2.700

mm/năm) của các tỉnh Bắc Kạn và Thái Nguyên, tổng lưu lượng nước hàng năm

đạt đến 4,2 tỷ m³ [5]

Formatted: Font: 14 pt

Trong những năm gần đây, tình hình phát triển kinh tế - xã hội trên lưu vực sông Cầu diễn ra rất mạnh mẽ, đem lại nhiều lợi ích to lớn cho nền kinh tế quốc dân, nộp ngân sách nhà nước hàng trăm tỷ đồng, góp phần nâng cao đời sống, giải quyết công ăn việc làm cho một số lượng lớn người lao động Tuy nhiên, ngoài những lợi ích mang lại thì tình trạng ô nhiễm do những mặt trái của các hoạt động trên gây ra đang ở mức báo động Các tác động mạnh mẽ nhất đến môi trường lưu vực sông Cầu là do các hoạt động phát triển KT- XH như hoạt động của các khu công nghiệp, sản xuất làng nghề, khu khai thác và chế biến, các tụ điểm dân cư Sự ra đời và hoạt động của hàng loạt các khu công nghiệp thuộc các tỉnh, thành phố, các hoạt động tiểu thủ công nghiệp trong các làng nghề, các xí nghiệp kinh tế quốc phòng cùng với các hoạt động khai thác, canh tác trên hành lang thoát lũ, chất thải bệnh viện, trường học làm cho môi trường nói chung và môi trường nước nói riêng ngày càng xấu đi, nhiều đoạn sông đã bị

ô nhiễm tới mức báo động

Nhận thấy vai trò rất quan trọng của hệ thống sông Cầu đối với sự phát triển kinh tế bền vững của tỉnh Thái Nguyên cũng như để có cơ sở đề xuất các giải pháp nhằm bảo vệ môi trường nước mặt, tôi quyết định chọn đề tài:

“Nghiên cứu đặc điểm ô nhiễm nước mặt của sông Cầu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên và đề xuất một số chỉ tiêu giám sát chất lượng”

2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

- Đánh giá được mức độ và nguyên nhân ô nhiễm nước mặt của sông Cầu trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên

- Đề xuất được một số chỉ tiêu giám sát chất lượng nước

Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần củng cố cơ sở khoa học, có ý nghĩa tham khảo trong định hướng lựa chọn các thông số quan trắc, giám sát chất lượng môi trường nước lưu vực sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Một số khái niệm

Chất lượng môi trường có thể tốt lên hoặc xấu đi tuỳ thuộc vào sự tác

động tích cực hay tiêu cực của con người Khi con người tác động xấu đến môi

trường, môi trường có thể bị ô nhiễm hoặc suy thoái

- Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của các thành phần môi trường,

không phù hợp với quy chuẩn kĩ thuật về môi trường, gây ảnh hưởng xấu đến

con người, sinh vật Sự biến đổi của các thành phần môi trường thường là do

con người đưa các chất gây ô nhiễm vào môi trường Thông thường, chất gây ô

nhiễm là các chất thải Tuy nhiên, nguyên liệu, thành phẩm, phế liệu, phế

phẩm cũng có thể làm cho môi trường bị ô nhiễm [TLTK7]

- Suy thoái môi trường là sự suy giảm về chất lượng và số lượng của

thành phần môi trường, gây ảnh hưởng xấu đối với con người và sinh vật Số

lượng và chất lượng các thành phần môi trường thường bị thay đổi do con người

khai thác quá mức các nguồn tài nguyên, như: đất, nước, hệ sinh vật [TLTK7]

- Ô nhiễm môi trường nước là khi thành phần của nước bị thay đổi (về lý

học, hóa học, sinh học) khác xa với trạng thái tự nhiên ban đầu của nó và nước

đó không thể phục vụ cho ăn uống và sinh hoạt của con người và sinh vật

Môi trường nước bị ô nhiễm có thể do nhiều nguyên nhân khác nhau, bao

gồm:

Ô nhiễm do nguyên nhân tự nhiên là do mưa,tuyết tan, lũ lụt, gió bão…

hoặc do các sản phẩm hoạt động sống của sinh vật, kể cả xác chết của chúng

Cây cối, sinh vật chết đi, chúng bị vi sinh vật phân hủy thành chất hữu cơ Một

phần sẽ ngấm vào lòng đất, sau đó ăn sâu vào nước ngầm, gây ô nhiễm hoặc

theo dòng nước ngầm hòa vào dòng lớn Lụt lội có thể làm nước mất sự trong

sạch, khuấy động những chất dơ trong hệ thống cống rãnh, mang theo nhiều chất

thải độc hại từ nơi đổ rác và cuốn theo các loại hoá chất trước đây đã được cất

Comment [N1]: Những nội dung của từng

paragraph cần phải được trích dẫn từ nguồn tài liệu tham khảo có độ tin cậy,

giữ Nước lụt có thể bị ô nhiễm do hoá chất dùng trong nông nghiệp, kỹ nghệ hoặc do các tác nhân độc hại ở các khu phế thải Công nhân thu dọn lân cận các công trường kỹ nghệ bị lụt có thể bị tác hại bởi nước ô nhiễm hoá chất Ô nhiễm nước do các yếu tố tự nhiên (núi lửa, xói mòn, bão, lụt, ) có thể rất nghiêm trọng, nhưng không thường xuyên, và không phải là nguyên nhân chính gây suy thoái chất lượng nước toàn cầu

Ô nhiễm do nhân tạo chủ yếu là do các hoạt động sinh hoạt, sản xuất công nghiệp của con người tạo ra.Nguồn ô nhiễm nước thải sinh hoạt (domestic wastewater) là nước thải phát sinh từ các hộ gia đình, bệnh viện, khách sạn, cơ quan trường học, chứa các chất thải trong quá trình sinh hoạt, vệ sinh của con người Thành phần cơ bản của nước thải sinh hoạt là các chất hữu cơ dễ bị phân hủy sinh học (cacbohydrat, protein, dầu mỡ), chất dinh dưỡng (photpho, nitơ), chất rắn và vi trùng Tùy theo mức sống và lối sống mà lượng nước thải cũng như tải lượng các chất có trong nước thải của mỗi người trong một ngày là khác nhau Nhìn chung mức sống càng cao thì lượng nước thải và tải lượng thải càng cao Còn nguồn ô nhiễm nước thải công nghiệp (industrial wastewater) là nước thải từ các cơ sở sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, giao thông vận tải Khác với nước thải sinh hoạt hay nước thải đô thị, nước thải công nghiệp không

có thành phần cơ bản giống nhau, mà phụ thuộc vào ngành sản xuất công nghiệp

cụ thể Ví dụ: nước thải của các xí nghiệp chế biến thực phẩm thường chứa lượng lớn các chất hữu cơ; nước thải của các xí nghiệp thuộc da ngoài các chất hữu cơ còn có các kim loại nặng, sulfua, Người ta thường sử dụng đại lượng

PE (population equivalent) để so sánh một cách tương đối mức độ gây ô nhiễm của nước thải công nghiệp với nước thải đô thị Đại lượng này được xác định dựa vào lượng thải trung bình của một người trong một ngày đối với một tác nhân gây ô nhiễm xác định Các tác nhân gây ô nhiễm chính thường được sử dụng để so sánh là COD (nhu cầu oxy hóa học), BOD5 (nhu cầu oxy sinh hóa),

SS (chất rắn lơ lửng) Ngoài các nguồn gây ô nhiễm chính như trên thì còn có

các nguồn gây ô nhiếm nước khác như từ y tế hay từ các hoạt động sản xuất

nông, lâm, ngư nghiệp của con người…

- Khái niệm giám sát

Theo bộ phận Phát triển Xã hội- Ngân hàng Thế giới năm 2007 đã đưa ra

một bản Hướng dẫn tăng cường năng lực, tổ chức, trong đó định nghĩa về giám

sát: “Giám sát có thể định nghĩa là một chức năng được thực hiện một cách liên

túc nhằm cung cấp cho cấp quản lý và các bên có liên quan các dầu hiệu về tác

động thành công hoặc không thành công ban đầu của các hoạt động, dự án,

chương trình đang triển khai Quá trình giám sát giúp các tổ chức theo dõi

những thành quả thông qua việc thường xuyên thu thập thông tin để kịp thời hỗ

trợ việc ra quyết định, đảm bảo việc giải trình trách nhiệm và tọa nền tảng cho

việc đánh giá và rút ra bài học kinh nghiệm”

Như vậy, giám sát nguồn nước là một quá trình thường xuyên xem xét,

theo dõi, kiểm tra diễn biến, hiện trạng, sự thay đổi của nguồn nước và các yêu

tố tác động đến nguồn nước để quản lý, bảo vệ nguồn nước

1.2 Tổng quan về tài nguyên nước

1.2.1 Vai trò và thực trạng tài nguyên nước

Nước là dạng tài nguyên vừa vô hạn, vừa hữu hạn tồn tại tự nhiên trên

Trái đất Tổng lượng nước trên toàn Trái đất khoảng 1.386 triệu km3, trong đó

96,5% là nước mặn (nước đại dương và biển), còn lại 3,5% tổng trữ lượng nước

ước tính khoảng 35 triệu km3

được xem là nước ngọt Nhưng gần 77% lượng nước ngọt này tồn tại dưới dạng băng và sông băng Người ta ước tính nếu toàn

bộ khối băng này tan ra thì mực nước biển sẽ dâng lên khoảng 50m làm ngập

nhiều vùng đất Cuối cùng chỉ còn một phần rất nhỏ, khoảng 215.200 km3 gần

bằng 1/7000 tổng lượng nước có vai trò quan trọng là bảo tồn sự sống trên hành

tinh Số nước ngọt này đại bộ phận thuộc về các hồ nước ngọt (58,1%), khí ẩm

đất (34,8%), khí quyển (6,5%) và nước sông suối (0,6%) [3]

Formatted: Font: Italic

Nước là nguồn tài nguyên vô cùng quan trọng cho tất cả các sinh vật trên Trái đất Nếu không có nước thì chắc chắn không có sự sống xuất hiện trên Trái đất, thiếu nước thì cả nền văn minh hiện nay cũng không tồn tại được Từ xưa, con người đã biết đến vai trò quan trọng của nước; các nhà khoa học cổ đại đã coi nước là thành phần cơ bản của vật chất và trong quá trình phát triển của xã hội loài người thì các nền văn minh lớn của nhân loại đều xuất hiện và phát triển trên lưu vực của các con sông lớn như nền văn mình Lưỡng Hà, nền văn minh

Ai Cập, nền văn minh Hoàng Hà, nền văn minh sông Hồng, …

Nước có vai trò đặc biệt quan trọng với cơ thể, con người có thể nhịn ăn được vài ngày, nhưng không thể nhịn uống nước Nước chiếm khoảng 70% trọng lượng cơ thể, 65 – 75% trọng lượng cơ, 50% trọng lượng mỡ và 50% trọng lượng xương Nước là chất quan trọng để các phản ứng hóa học và trao đổi chất diễn ra không ngừng trong cơ thể Nước là dung môi vận chuyển các chất dinh dưỡng vào cơ thể Uống nước không đủ sẽ ảnh hưởng đến chức năng của tế bào cũng như chức năng hệ thống của cơ thể Khi cơ thể mất trên 10% lượng nước có khả năng gây trụy tim mạch, hạ huyết áp, nhịp tin tăng cao Nguy hiểm hơn là tử vong nếu lượng nước mất trên 20%

Nước không chỉ quan trọng và cần thiết cho sự sống của con người, đối với sinh vật nước là yếu tố không thể thiếu và phải được cung cấp thường xuyên Nước là dung môi hòa tan các chất vô cơ, hữu cơ phân cực, là nguyên liệu cho cây quang hợp Nước đảm bảo cho thực vật có một hình dạng và cấu trúc nhất định do nước chiếm một lượng lớn trong tế bào thực vật, duy trì độ trương của tế bào cho nên làm cho thực vật có hình dáng nhất định Nước còn tham gia vào quá trình trao đổi năng lượng và điều hòa nhiệt độ cơ thể sinh vật

và là môi trường sống của rất nhiều loài sinh vật Không những vậy, nước cũng giữ vai trò tích cực trong việc phát tán nòi giống của các sinh vật

Bên cạnh những vai trò không thể thiếu để duy trì sự sống của con người

và sinh vật, thì nước cũng là nguồn nguyên liệu vô cùng quan trọng để phát triển các hoạt động sản xuất của con người

Đầu tiên phải kể đến đó là ngành nông nghiệp Theo FAO, tưới nước và phân bón là hai yếu tố quyết định hàng đầu, là nhu cầu thiết yếu, đồng thời còn

có vai trò điều tiết chế độ nhiệt, ánh sáng, chất dinh dưỡng, vi sinh vật, độ thoáng của đất, làm tốc độ tăng sản lượng lương thực vượt qua tốc độ tăng dân

số thế giới Đối với Việt Nam, nước đã cùng với con người làm lên nền văn minh lúa nước tại châu thổ sông Hồng – cái nôi văn minh của dân tộc, của đất nước đã làm nên các hệ sinh thái nông nghiệp có năng suất và tính bền vững vào loại cao nhất thế giới, đãm làm nên một nước Việt Nam có xuất khẩu gạo đứng nhất nhì thế giới hiện nay

Trong công nghiệp nhu cầu sử dụng nước cũng rất lớn Nước dùng làm nguội động cơ, làm quay các tuabin, làm dung môi làm tan các chất màu và các phản ứng hóa học Để sản xuất 1 tấn gang cần tới 300 tấn nước, 1 tấn xút cần

800 tấn nước [2] Người ta ước tính rằng 15% sử dụng nước trên toàn thế giới công nghiệp như: các nhà máy điện, sử dụng nước làm mát hoặc như một nguồn năng lượng, quặng và nhà máy lọc dầu sử dụng nước trong quá trình hóa học và các nhà máy sản xuất sử dụng nước như một dung môi Mỗi ngành công nghiệp, mỗi loại hình sản xuất và mỗi công nghệ yêu cầu một lượng nước, loại nước khác nhau Nước góp phần làm động lực thúc đẩy sự phát triển kinh tế Nếu không có nước thì chắc chắn toàn bộ các hệ thống sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, … trên hành tình này đều ngừng hoạt động và không tồn tại

Chính vì nhu cầu quan trọng, không thể thiếu của tài nguyên nước dẫn đến tình trạng khai thác sử dụng không hợp lý cộng với lượng chất thải khổng lồ chính từ các hoạt động phát triển đó của con người đã và đang gây ra những tác động ngày càng nghiêm trọng cho nguồn tài nguyên quan trọng này

Trung bình mỗi ngày trên trái đất có khoảng 2 triệu tấn chất thải sinh hoạt

đổ ra sông hồ và biển cả, 70% lượng chất thải công nghiệp không qua xử lý trực tiếp đổ vào các nguồn nước tại các quốc gia đang phát triển Thực tế này khiến nguồn nước dung trong sinh hoạt của con người bị ô nhiễm nghiêm trọng Một nửa số bệnh nhân nằm viện ở các nước đang phát triển là do không được tiếp

cận những điều kiện vệ sinh phù hợp (vì thiếu nước) và các bệnh liên quan đến nước Thiếu vệ sinh và thiếu nước sạch là nguyên nhân tử vong cho hơn 1,6 triệu trẻ em mỗi năm Tổ chức Lương Nông Liên Hợp Quốc (FAO) đã đưa ra cảnh bảo, trong 15 năm tới sẽ có gần 2 tỷ người phải sống tại các khu vực khan hiếm nguồn nước và 2/3 dân số hành tinh có thể bị thiếu nước Theo ước tính của Quỹ Nhi đồng Liên Hợp Quốc (UNICEF) có khoảng 17 triệu (52%) trẻ em chưa được sử dụng nước sạch và khoảng 20 triệu (59%) chưa có nhà tiêu hợp vệ sinh Hàng năm, 4000 trẻ em tử vong vì nước bẩn và vệ sinh kém Những con số này còn cao hơn nữa ở vùng các dân tộc ít người và vùng sâu vùng xa Thống

kê của UNICEF tại khu vực Nam và Đông Á cho thấy chất lượng nước ở khu vực này ngày càng trở thành mối đe dọa lớn đối với trẻ em Tình trạng Asen và Flo trong nước ngầm đang đe dọa nghiêm trọng tình trạng sức khỏe của 50 triệu người dân trong khu vực Các công trình nghiên cứu mới đây đã cho thấy những bệnh do sử dụng nước bẩn gây ra đã ảnh hưởng đến sức khở và làm khả năng học hành của trẻ em Hàng ngày có rất nhiều trẻ em ở các nước đang phát triển không được đến trường vì các bệnh như tiêu chảy, nhiềm trùng đường ruột [6] Cũng như tình trạng chung của một số nước trên thế giới, Việt nam cũng đang đứng trước thách thức hết sức lớn về nạn ô nhiễm môi trường nước, đặc biệt là tại các khu công nghiệp và đô thị

Hiện nay, chất lượng nước ở vùng thượng lưu các con sông chính còn khá tốt Tuy nhiên ở các vùng hạ lưu đã và đang có nhiều vùng bị ô nhiễm nặng nề Đặc biệt mức độ ô nhiễm tại các con sông tăng cao vào mùa khô khi lượng nước

đổ về các con sông giảm Chất lượng nước suy giảm mạnh, nhiều chỉ tiêu như: BOD, COD, NH4

+, Nts, Pts cao hơn nhiều lần so với tiêu chuẩn cho phép

Trong các khu đô thị, hầu hết các con sông chảy qua đều đã bị ô nhiễm

Ví dụ như sông Thị Vải, là con sông có mức độ ô nhiễm nặng nhất trong hệ thống sông Đồng Nai, có một đoạn sông chết dài trên 10 km Giá trị DO thường xuyên dưới 0 – 0.5 mg/l, giá trị thấp nhất ở khu cảng Vedan (0 – 0.4 mg/l) [1819] Với các giá trị gần bằng 0 như vậy, các loài sinh vật không còn khả năng

sinh sống Ở Hà Nội, có sông Tô Lịch đã trở thành con sông chết không có khả năng khắc phục

Vấn đề ô nhiễm không chỉ xảy ra đối với nguồn nước mặt, nguồn nước dưới đất ở Việt Nam cũng đang phải đối mặt với những vấn đề như bị nhiễm mặn, nhiễm thuốc trừ sâu, các loại chất độc hại khác, … Việc khai thác quá mức

và không có quy hoạch đã làm cho mực nước dưới đất bị hạ thấp Hiện tượng này ở các khu vực đồng bằng Bắc Bộ và đồng bằng sông Cửu Long Khai thác nước quá mức cũng sẽ dẫn đến hiện tượng xâm nhập mặn ở các vùng ven biển Nước dưới đất bị ô nhiễm do việc chôn lấp gia cầm bị dịch bệnh không đúng quy cách

Hầu hết sông hồ ở các thành phố lớn như Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh, nơi có dân cư đông đúc và nhiều khu công nghiệp lớn đều bị ô nhiễm Phần lớn lượng nước thải sinh hoạt (khoảng 600.000m3/ngày đêm, với khoảng

250 tấn rác thải ra các sông ở Hà Nội) và công nghiệp (khoảng 260.000m3nhưng chỉ có 10% được xử lý) đều không được qua xử lý mà đổ thẳng vào các

ao hồ, sau đó chảy ra các con sông lớn tại vùng Châu thổ sông Hồng và sông Mê Kông Ngoài ra, nhiều nhà máy và cơ sở sản xuất như các lò mổ và ngay bệnh viện (khoảng 7000m3/ngày đêm, chỉ có 30% là được xử lý) cũng không được trang bị hệ thống xử lý nước thải [1011]

Thực trạng ô nhiễm và suy thoái nguồn nước hiện nay đòi hỏi các cấp chính quyền liên quan, các nhà quản lý môi trường phải có những chiến lược, kế hoạch cụ thể nhằm giám sát, bảo vệ nguồn tài nguyên nước

1.2.2 Các vấn đề về chỉ tiêu giám sát nguồn nước

Trước tình trạng ô nhiễm nguồn nước hiện nay, trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng đã nhanh chóng triển khai mạnh mẽ các giải pháp quản lý, giám sát, kiểm soát chất lượng nguồn nước Tính cấp thiết của việc giám sát đã được công nhận rộng rãi dựa trên một số hội thảo

Trên thế giới, vào tháng 1 năm 1992, hội thảo Liên hợp quốc Dublin

(UN) về nước và môi trường đã xây dựng các nguyên tắc chính về quản lý tài nguyên nước hiện đại phù hợp với tiêu chuẩn của chương 18 của hội nghị Hiệp Hội các quốc gia về nước và phát triển (UNCED) Agenda 21 (Rio de Janeiro, tháng 6 - 1992) Những nguyên tắc bao gồm những điều lệ cần thiết cho vấn đề đảm bảo thông tin về quy hoạch và quản lý tài nguyên nước Vấn đề này đã một lần nữa được nhấn mạnh qua một loạt các hội nghị UN như hội nghị thượng đỉnh thế giới về phát triển bền vững (WSSD) (Johannesburg, tháng 8 – 9, 2002), phiên họp thứ 12 và 13 của Ủy ban phát triển bền vững (CSD) (New York, tháng 4 năm 2004 và tháng 4 năm 2005), cũng như các đối thoại quốc tế gần đây khác như diễn đàn nước thế giới Istanbul (tháng 3 - 2009) Các tài liệu chính sách, chiến lược của khởi xướng hiệp hội các nước châu âu về nước (EUWI) được khởi động vào năm 2002, đòi hỏi phải có cơ chế giám sát và báo cáo về tiến độ và kiểm soát chất lượng

Vào năm 2003, UN – về nước đã được xem như là cơ chế UN chính thức mới để theo dõi các quyết định liên quan đến nước cho đến năm 2002 tại WSSD

và các mục tiêu phát triển thiên niên kỷ (MDG) Trong số các nhiệm vụ đó là tạo điều kiện thuận lợi để trao đổi thông tin liên ngành, bao gồm chia sẻ kinh nghiệm và các các bài học kinh nghiệm, và phục vụ như thanh toán bù trừ cho các thong tin chính sách có liên quan, đánh giá và tư vấn về tình trạng và xu hướng toàn cầu cũng như cấp độ khu vực UN về nước cũng chịu trách nhiệm cho việc cung cấp cho các nước thành viên với một nhóm điểm tiếp nhận cho các sang kiến của hệ thống và phản ứng ở các khu vực trong phạm vi hoạt động của nó Các báo cáo UN về nước (WWDR,JMP, GLAAS) là công cụ để đóng góp vào mục tiêu đó

Cam kết quốc tế này được chuyển thành các mục tiêu chung và một loạt các hoạt động nhằm mục đích quản lý tài nguyên nước, đẩy lùi các mối đe dọa tới nước và phát triển các dịch vụ lien quan đến nước, đặc biệt là ở các nước đang phát triển Tổ hợp các hoạt động , các chương trình và các thể chế đang

được hình thành và thiết lập ở tất cả các cấp từ toàn cầu đến địa phương Điểm quan trọng trong quá trình này là huy động các nguồn tài chính cần thiết từ các nhà tài trợ và các tổ chức tài chính, bằng cách thể hiện tác động của các phát động lien quan đến nước ở các nước nghèo có thể được đánh giá một cách đảm bảo

Tuy nhiên, thực nghiệm cho thấy khó khăn để giám sát và báo cáo các tiến bộ của các cam kết toàn cầu (MDGs, WWDR) cũng như các chương trình

cụ thể, và để kiểm nghiệm các nguyên tắc về nước trên một cách hiệu quả là đưa vào thực tiễn Thực vậy, các bằng chứng cho thấy rằng chất lượng và sự có sẵn của tài liệu về cả số lượng và chất lượng tài nguyên nước đã suy giảm qua các thế kỷ trước Một hậu quả đó là không có sự cập nhật thường xuyên hệ thống dữ liệu về sự sẵn có của tài nguyên nước mà sẽ cho thấy xu thế đã bị suy giảm và các kết quả cũng được đánh giá một cách chung chung như – đối lập với địa phương – nền tảng Điều này có nghĩa rằng không thể cung cấp thong tin đáng tin cậy về tác động của xu hướng mở rộng các hoạt động kinh tế xã hội và khí hậu mà tác động lên tài nguyên nước và sự sử dụng nó

Chính phủ và các nhà tài trợ ngày càng được kêu gọi để đưa ra một hệ thống thống nhất và phù hợp nhằm giám sát tác động của các phát động liên quan đến nước Nhu cầu này đã được tái khẳng định vào tháng 1 năm 2007 tại cuộc họp tập hợp các nhà tài trợ UN – về nước tổ chức tại Stockholm bởi SIWI

Sự nỗ lực của UN - nước để cung cấp thong tin thống nhất và tin cậy về các xu hướng liên quan đến nước và các vấn đề quản lý, dựa trên một thiết lập uy tín và đáng tin cậy về các chỉ số chính và hệ thống giám sát cũng như các báo cáo thích hợp

Nhu cầu đối với các chỉ số chính phát sinh.Thông tin toàn cầu được cập nhật thường xuyên về tình trạng và xu hướng của nghành nước được yêu cầu Nhiều hệ thống thong tin toàn cầu xuất hiện, nhưng lại thiếu đi sự hội nhập

và kết hợp Lực lượng thực hiện công tác giám sát được đề xuất vào năm

2006 để tiến tới một hệ thống thông tin liên kết Giới hạn thiết lập các chỉ số

cung cấp một điểm tiếp cận ban đầu nhằm mục tiêu tạo ra dữ liệu và tạo điều kiện huy động các luồng thông tin để xây dựng các chỉ số trên hệ thống cơ

sở UN – nước sẽ hưởng lợi từ việc sử dụng một số lượng các chỉ số giảm dần được lựa chọn từ một nguồn thiết lập các chỉ số lớn hơn đã có để thông báo cho dân sự và hỗ trợ thông tin liên lạc hiệu quả với các bên ra quyết định về các xu hướng và tiến bộ Điều này sẽ chỉ cung cấp một cách tổng quan mà có thể cần được bổ sung bằng các hoạt động giám sát chi tiết hơn nữa để theo dõi sự thực thi và thúc đẩy các cách tiếp cận tổng hợp như một phần của khuôn khổ phát triển toàn diện, sử dụng bộ các chỉ số chi tiết phụ thuộc vào đại phương cụ thể hoặc các khu vực đặc biệt ở những nơi mà công tác thực hiện đang được đánh giá

Vào năm 2006, nhóm công tác về giám sát đã kết thúc nghiên cứu bằng sự xuất bản “ giám sát nước: lập bản đồ hiện tại các hệ thống và các phát động toàn cầu” Vào tháng 5/2008, nhóm công tác về IWRM hoàn thành yêu cầu bằng cách phát động “Tình hình báo cáo về quản lý tổng hợp tài nguyên nước và các quy hoạch nước hiệu quả” ở hội nghị lần thứ 16 của Ủy ban về phát triển bền vững Vào năm 2008, UN – nước đã đưa ra quyết định để thiết lập lực lượng công tác mới về các chỉ sổ, giám sát và lập báo cáo (TF-IMR) TF-IMR đã xây dựng công việc của bản thân về kết quả của hai nhóm công tác trước cũng như đúc kết yêu cầu đặt ra vào tháng 8/2009 bằng sự công bố kết quả cuối cùng (một danh sách ngắn với 15 chỉ số chính) ở cuộc họp UN – nước tại Stockholm

Ở Việt Nam, các chỉ tiêu thống kê, giám sát và quản lý nguồn nước đã

được nghiên cứu, đề xuất từ những năm 1980-2000, tuy nhiên các chỉ tiêu được đưa ra trong giai đoạn này chủ yếu tập trung vào các đặc trưng hình thái của lưu vực sông và các sông chính (đối với nước mặt) và tổng hàm lượng muối, các thành phần hóa học chính, trị số pH và độ cứng (đối với nước dưới đất)

Từ những năm 2007 cho đến nay, ở nước ta đã có thêm một số nghiên cứu

đề xuất các tiêu chí nhằm thống kê, giám sát và quản lý nguồn nước, các chỉ tiêu được đưa ra trong các nghiên cứu này chi tiết và cụ thể hơn đối với các nguồn tài nguyên nước mặt và tài nguyên nước dưới đất, cụ thể như sau:

Viện Khí tượng Thủy văn nay là Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường xuất bản cuốn "Đặc trưng hình thái lưu vực sông Việt Nam" năm 1985[5], trong đó trình bày danh mục sông suối các cấp và đặc trưng hình thái lưu vực sông của 2360 sông suối có chiều dài từ 10 km trở lên và có nước chảy thường xuyên và đưa ra các chỉ tiêu về: chiều dài sông chính, chiều dài lưu vực, diện tích lưu vực, các đặc trưng hình thái trung bình lưu vực, số lượng sông suối các cấp của 9 hệ thống sông có diện tích lưu vực từ 10.000 km2

trở lên và 86 sông vừa và nhỏ khác

Báo cáo tổng kết chương trình nghiên cứu khoa học cấp nhà nước "Cân bằng bảo vệ và sử dụng có hiệu quả nguồn nước quốc gia", mã số KC12 do TS

Nguyễn Trọng Sinh và nnk thực hiện năm 1995[2] đã đưa ra các chỉ tiêu về số lượng và chất lượng nước sông gồm [2]:

+ Tổng lượng dòng chảy năm trung bình thời kỳ nhiều năm (1961-1990) của các hệ thống sông/sông, các vùng và cả nước; dòng chảy mùa lũ/mùa cạn và lưu lượng lũ lớn nhất thời kỳ quan trắc và lũ lịch sử theo số liệu điều tra

+ Chất lượng nước sông gồm: tổng độ khoáng hóa và các thành phần hóa học chính, độ mặn và trữ lượng động tự nhiên

+ Các chỉ tiêu về trữ lượng nước tĩnh và trữ lượng khai thác tiềm năng của nước ngầm trong các lưu vực sông chính và một số vùng

Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học độc lập cấp nhà nước “Đánh giá tính bền vững của việc khai thác, sử dụng tài nguyên nước dưới đất lãnh thổ Việt Nam, định hướng chiến lược khai thác, sử dụng hợp lý và bảo vệ tài nguyên

nước dưới đất đến năm 2020” do Trường Đại học Mỏ và Địa chất thực hiện

năm 2005[3] đã đưa ra các chỉ tiêu về lượng nước và chất lượng nước dưới

đất Các chỉ tiêu số lượng được đánh giá bằng trữ lượng động tự nhiên (m3/ngày) và trữ lượng khai thác tiềm năng (m3/ngày) theo từng tỉnh và cá c vùng: Đông Bắc, Tây Bắc, Đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, Nam Trung

Bộ, Tây Nguyên, Đông Nam Bộ và Đồng bằng Nam Bộ Chất lượng nước ngầm được đánh giá theo các chỉ tiêu về: tổng hàm lượng muối và các thành phần hóa học chính, trị số pH, độ cứng, loại hình hóa học của các tầng chứa nước…[3]

Đề án “Kiểm kê, đánh giá tài nguyên nước quốc gia và xây dựng hệ thống thông tin, dữ liệu về tài nguyên nước” [10] do Cục quản lý Tài nguyên nước

thực hiện năm 2007 đã đưa ra 05 bộ chỉ tiêu gồm: (1) bộ chỉ tiêu kiểm kê, đánh giá lượng mưa; (2) bộ chỉ tiêu về hình thái sông, hồ, đầm phá; (3) bộ chỉ tiêu về lượng nước sông; (4) bộ chỉ tiêu về số lượng nước dưới đất; (5) bộ chỉ tiêu về chất lượng nước, với khoảng 96 chỉ tiêu

Đề tài “Nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn xác định nội dung, phương pháp tính, tổng hợp, thống kê các chỉ tiêu tài nguyên nước” [5] do

Trung tâm Khí tượng Thủy văn Quốc gia - Bộ Tài nguyên và Môi trường thực hiện năm 2012 đã đưa ra 05 nhóm chỉ tiêu tài nguyên nước gồm:

Sách “Tài nguyên nước Việt Nam và quản lý” do PGS TS Trần Thanh Xuân và PGS.TS Hoàng Minh Tuyển viết năm 2012 và xuất bản năm 2013 cũng đưa ra 05 nhóm chỉ tiêu tài nguyên nước gồm:

Ngoài ra, nhóm tác giả cũng đưa ra hệ thống chỉ tiêu quản lý bền vững tài nguyên nước, cấu trúc của hệ thống tiêu chí quản lý bền vững tài nguyên nước được trích trong bảng 1.1

Bảng 1 Cấu trúc hệ thống chỉ tiêu quản lý bền vững tài nguyên nước [19]

Loại chỉ tiêu tài nguyên nước

Tổng lượng tài nguyên nước Chỉ tiêu chất lượng nước Lượng nước sử dụng Lượng nước biến đổi

Loại chỉ tiêu môi trường sinh thái

Tỷ lệ thực vật che phủ Chỉ tiêu môi trường nước Chỉ tiêu môi trường đất Chỉ tiêu môi trường không khí

Chỉ số thiếu nước Tần số thiên tai lũ lụt

Field Code Changed

1.3 Tổng quan về nguồn nước Sông Cầu

1.3.1 Điều kiện tự nhiên

a Vị trí địa lý

LVS Cầu nằm trong phạm vi tọa độ địa lý 21007’ – 22018’ vĩ bắc, 105028’ – 106008’ kinh đông, có tổng diện tích lưu vực là 10530 km2

, bao gồm toàn bộ hay phần lãnh thổ 6 tỉn: Bắc Kạn, Bắc Giang, Bắc Ninh, Thái Nguyên, Hải Dương, Vĩnh Phúc và hai huyện thuộc Hà Nội, trong đó chính LVS Cầu có chiều dài là 288 km và diện tích lưu vực là 6030 km2 Các phụ lưu có tổng chiều dài là 1332 km và diện tích lưu vực là 3535 km2

b Đặc điểm địa hình [121]

Sông Cầu là một trong những sông chính của hệ thông sông Thái Bình với 47% diện tích toàn lưu vực Sông Cầu bắt nguồn từ vùng núi Tam Tao (đỉnh cao 1.326m) chảy qua huyện Chợ Đồn (Bắc Kạn) thị xã Bắc Kạn, Chợ Mới, Thái Nguyên, Bắc Ninh, Bắc Giang và điểm cuối cùng của con sông này là Phả Lại, Chí Linh, Hải Dương Tổng chiều dài của sông Cầu là 288 km với tổng lưu lượng nước đạt 4,5 tỷ m3/năm (chiếm 5,4% tổng lượng nước toàn quốc) Lưu vưc sông Cầu có địa hình phức tạp với ba (3) vùng sinh thái điển hình: đồng bằng, trung du và núi cao Lưu vực có 68 sông, suối có chiều dài hơn

10 km Các nhánh sông chính của LVS Cầu bao gồm sông Cầu, sông Công, sông Cà Lồ, sông Ngũ Huyện Khê, sông Nghinh Tường, sông Đu, sông Chợ Chu, sông Thiếp

Lưu vực sông Cầu có dạng trải dài từ Bắc xuống Nam Thung lũng phía thượng lưu và trung lưu nằm giữa hai cánh cung sông Gâm và cánh cung Ngân Sơn - Yên Lạc Dựa vào đặc điểm của lưu vực, có thể lưu vực sông Cầu thành 3 đoạn như sau:

- Thượng lưu từ nguồn đến Chợ Mới (Bắc Kạn) chảy théo hướng Bắc – Nam, giữa vùng núi 400m đến 500m (có ngọn cao tới 1326 m – 1525m) nên lòng sông hẹp, lắm thác ghềnh, độ dốc lên tới 10%

- Trung lưu, từ Chợ Mới đến Thác Huống, hướng chảy Bắc – Nam sau thành hướng Tây Bắc – Đông Nam, chảy giữa vùng đồi cao từ 100 – 300m, độ dốc đáy sông chừng 1%

- Hạ lưu, từ Thác Huống ra cửa Thái Bình, hướng chảy đoạn ở Thái Nguyên theo hướng Bắc – Nam, sau đó theo hướng Tây Bắc – Đông Nam trogn đồng bằng Bắc Bộ Độ dốc lòng sông rất nhỏ <0.1%

Lưu vực sông Cầu có dạng dài, tổng diện tích được xác định là 6.030 km2

,

hệ số tập trung nước đạt 2,1, địa hình đồng bằng chiếm phần lớn diện tích lưu vực, độ cao trung bình của lưu vực vì vậy cũng khá thấp (190m) Độ dốc trung bình của lưu vực thuộc loại trung bình 16,1%

Hình 1 Sơ Bản đồ lưu vực sông Cầu

Mật độ sông suối trong lưu vực sông Cầu thuộc loại cao: 0,95-1,2km/km2, tổng chiều dài phụ lưu có chiều dài lớn hơn 10km là 1.602 km

Bảng 2 Một số số liệu đặc trưng hình thái các sông lưu vực sông Cầu

sông

Chiều dài (km)

Diện tích lưu vực

Độ cao trung bình

LV

Độ dốc trung bình

Hệ số tập trung nước

Hệ số uốn khúc

Mật

độ lưới sông

mưa này kéo dài sang phía Đông qua thành phố Thái Nguyên, với lượng mưa năm vượt quá 2.000 mm [3]

c Chế độ thuỷ văn

Lưu lượng nước sông Cầu lớn, lưu lượng trung bình nhiều năm là 135m3/giây Dòng chảy trên lưu vực sông Cầu khá đồng đều Lưu vực sông Công có modun dòng chảy vào khoảng 27-30l/s.km2, vùng thượng lưu sông Cầu (từ Thác Riềng trở lên) có modun dòng chảy năm là 22-24l/s.km2 thuộc loại trung bình Vùng ít nước nhất là sông Đu có modun dòng chảy năm là 19,5-23l/s.km2

Dòng chảy năm dao động không đáng kể, năm nhiều nước chỉ lớn hơn năm ít nước khoảng 1,8 đến 2,3 lần Hệ số biến đổi dòng đạt khoảng 0,28 Chế độ dòng chảy của sông Cầu phân biệt thành hai mùa rõ rệt là mùa lũ

và mùa cạn Mùa lũ thường bắt đầu vào tháng 5 - 10 nhưng không kết thúc đồng đều trên toàn bộ lưu vực, thông thường trong khoảng thời gian tháng 9 (những nơi kết thúc sớm) và tháng 10 (những nơi muộn hơn: sông Đu và sông Công) Lượng dòng chảy trong mùa lũ cũng không vượt quá 80 - 85% lượng nước cả năm Trong thời gian lũ, các tháng có lượng dòng chảy lớn nhất là 7, 8, 9, lượng dòng chảy chiếm hơn 50% lượng dòng chảy cả năm

Mùa cạn kéo dài từ tháng 11 đến tháng 4, lượng dòng chảy chiếm khoảng 18-20% lượng dòng chảy của cả năm Ba tháng cạn nhất là 1, 2, 3 dòng chảy chỉ chiếm 5,6-7,8%

1.3.2 Điều kiện kinh tế - xã hội

Cơ cấu kinh tế các tỉnh quang khu vực sông Cầu phát triển mạnh tất cả các lĩnh vực nông – lâm – ngư nghiệp và công nghiệp Trong vòng 5 năm, GDP tăng gấp đôi tại hầu hết các tỉnh trong lưu vực

Tốc độ tăng trưởng ngành công nghiệp cao hơn tỷ lệ trung bình quốc gia Sản phẩm từ nông nghiệp, lâm nghiệp, thuỷ sản chiếm khoảng 26% và có xu

hướng giảm Các tỉnh Thái Nguyên, Bắc Ninh và Vĩnh Phúc tăng trưởng nhanh

về công nghiệp, xây dựng và dịch vụ [5]

Công nghiệp khai khoáng và tuyển quặng tập trung phát triển ở 2 tỉnh thượng nguồn là Bắc Kạn và Thái Nguyên Nằm trên lưu vực có hơn 200 làng nghề các loại tập trung chủ yếu ở Bắc Ninh, Bắc Giang

Bảng 3 Diện tích, dân số và tốc độ tăng trưởng kinh tế của các tỉnh

thuộc LVS Cầu năm 2010

Tỉnh

Diện tích

(km2)

Dân số (nghìn người)

Dân số trong lưu vực (nghìn người)

GDP (tỷ đồng) theo giá cố định năm 1994

Tốc độ tăng trưởng so với

(Nguồn: Niên giám thống kê 2010, [ 109 ])

1.3.3 Đặc điểm các nguồn thải trên lưu vực sông Cầu [2]

Trên lưu vực sông Cầu đang diễn ra nhiều hoạt động kinh tế - xã hội có ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến môi trường nước với quy mô và điều kiện phân bố khác nhau như: công nghiệp, đô thị, nông nghiệp, sản xuất làng nghề, sinh hoạt và y tế, … Cơ cấu kinh tế giữa các tỉnh trên lưu vực sông Cầu có sự khác biệt khá lớn, do vậy lượng và loại nước thải tại các khu vực khác nhau trên lưu vực sông Cầu cũng khác nhau Trên địa bàn tỉnh Bắc Kạn, Bắc Giang và các vùng thuần nông khác, tác nhân gây ô nhiễm môi trường chủ yếu là nước thải sinh hoạt và nông nghiệp Ngược lại, tại các huyện giáp sông Cầu thuộc các tình

Thái Nguyên, Bắc Ninh, Vĩnh Phúc, Hà Nội, … ô nhiễm nước chủ yếu do các hoạt động sản xuất nông nghiệp, làng nghề và đô thị Việc xác định rõ nguồn gây tác động, dạng chất gây ô nhiễm chủ yếu đối với từng đoạn sông cũng như trong toàn bộ lưu vực sông sẽ giúp thiết kế các điểm quan trắc và lựa chọn thông

số quan trắc phù hợp hơn

Các nguồn thải gây ô nhiễm chính cho hệ thống sông Cầu bao gồm các nguồn sau:

a Nước thải từ các hoạt động sản xuất công nghiệp

Trên lưu vực sông Cầu hiện nay có khoảng hơn 2000 doanh nghiệp sản xuất công nghiệp, trong đó Bắc Giang chiếm tỷ lệ cao nhất 28%, Hải Dương 23%, Bắc Ninh 22% Các ngành sản xuất công nghiệp gồm có luyện kim, chế biến thực phẩm, chế biến lâm sản, vật liệu xây dựng, …

Các khu công nghiệp và nhà máy lớn tập trung chủ yếu ở Thái Nguyên Xét về tổng lượng, tỷ lệ đóng góp nước thải của một số ngành sản xuất chính là khai thác mỏ kim khí , chế biên nông sản thực phẩm, …

- Công nghiệp khai thác mỏ và tuyển quặng: phát triển ở các tỉnh Bắc Kạn

và Thái Nguyên Hầu hết các khu mỏ khai thác đều không có khu xử lý nước thải, nước thải được xả thẳng vào nguồn nước mặt với tải lượng ngày càng tăng

- Công nghiệp luyện kim, cán thép: tập trung chủ yếu ở Thái Nguyên với tổng lượng nước thải khoảng 16000m3/ngày đêm Trong đó, nước thải của khu gang thép Thái Nguyên và KCN Sông Công chiếm tỷ lệ lớn nhất (1,3 triệu

m3/năm)

- Công nghiệp sản xuất giấy cũng là nguồn ô nhiễm đáng kể với tổng tải lượng khoảng 3.500 m3/ngày, trong đó nước thải của nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ ( Thái Nguyên) và nhà mát sản xuất Giấy Đế với hàm lượng hữu cơ cao, ảnh hương lớn tới chất lượng nước sông;

- Chế biến thực phẩm: lưu lượng nước thải chưa qua xử lý của các nhà máy, cơ sở sản xuất, chế biến thực phẩm tại các tỉnh trên lưu vực đổ vào sông Cầu khoảng 2000 m3/ngày, với hàm lượng chất hữu cơ, vi khuẩn, Coliform cao

b Nước thải làng nghề

Trên lưu vực sông Cầu có trên 200 làng nghề (nấu rượu, sản xuất giấy, mạ kim loại, tái chế phế thải, gốm sứ, …) tập trung chủ yếu ở Bắc Ninh (hơn 60 làng nghề) và một số làng nghề rải rác ở Thái Nguyên, Vĩnh Phúc, Bắc Giang

Do đặc tính sản xuất làng nghề theo các hộ gia đình với các quy mô sản xuất khác nhau, công nghệ sản xuất chủ yếu là thủ công, thiết bị máy móc lạc hậu không có hệ thống xử lý chất thải tạo ra Do đó, nước thải làng nghề đều chưa qua xử lý mà thải trực tiếp vào các sông, kênh mương thoát nước rồi chảy vào sông Cầu Đây chính là một nguồn chất thải lớn gây ra vấn đề ô nhiễm đối với môi trường nước sông Cầu

c Nước thải sinh hoạt

Dân số đô thị ngày càng tăng nhanh cùng với tốc độ đô thị hóa và công nghiệp hóa nhan trên lưu vực, trong khi hệ thống cấp thoát nước chưa phát triển tương ứng đã làm gia tăng vấn đề ô nhiễm do nước thaoir sinh hoạt Hầu hết lượng nước thải sinh hoạt đều không qua xử lý mà đổ thẳng vào các sông hồ trong lưu vực Trong đó, Hải Dương là tỉnh có lượng nước thải sinh hoạt lớn nhất (25%), tuy nhiên do nằm cuối lưu vực nên nước thải của Hải Dương gần như không ảnh hưởng đến chất lượng nước của cả lưu vực sông

Hình 2 Tỷ lệ đóng góp lượng thải của các tỉnh trên lưu vực ước tính theo

số dân

d Nước thải y tế

Hiện nay, trên các tỉnh thuộc lưu vực sông Cầu có hơn 1.200 cơ sở y tế với lượng nước thải y tế ước tính là khoảng 5.400 m3/ngày, trong đó lượng nước thải của các bệnh viện và các trung tâm y tế lớn nhất tại tỉnh Thái Nguyên khoảng 821 m³/ngày, bằng 63,3%; Bắc Ninh khoảng 127 m³/ngày, bằng 9,8%; Bắc Giang khoảng 100 m³/ngày, bằng 8% và Vĩnh Phúc 139 m³/ngày, bằng 10,8%

Quy mô nước thải biến đổi tương đối nhiều đối với mỗi loại cơ sở y tế: Đối với các bệnh viện lớn, lượng nước thải biến đổi ít từ vài chục m³/ngày; đối với các phòng khám đa khoa khu vực, lượng nước thải khoảng từ 5-10 m³/ngày; đối với các cơ sở y tế xã phường, lượng nước thải biến đổi từ 1-2 m³/ngày

Nước thải bệnh viện chưa nhiều hóa chất độc hại, chất hữu cơ và các vi khuẩn gây bệnh, không qua xử lý mà được thải trực tiếp vào nguồn nước

e Nước thải nông nghiệp

Sản xuất nông nghiệp là hoạt động sản xuất quan trọng được quan tâm phát triển tại các tỉnh thuộc lưu vực sông Cầu Tuy nhiên, do mở rộng sản xuất nên lượng thuốc bảo vệ thực vật sử dụng trong nông nghiệp cũng khá lớn, khoảng 3kg/ha/năm Trong đó, thuốc trừ sâu chiếm tỷ lệ lớn nhất (68,3%) Tại Bắc Giang, lượng thuốc bảo vệ thực vật sử dụng ước tính khoảng 145 tấn/năm (theo báo cáo hiện trạng môi trường tỉnh Bắc Giang) Lượng hóa chất bảo vệ thực vật sử dụng trên địa bàn tỉnh Bắc Ninh gồm khoảng 1.200 tấn và khoảng 200.000 – 300.000 tấn phân NPK Tại các vùng trồng rau, tỷ lệ thuốc bảo vệ thực vật được sử dụng cao gấp 3-5 lần các vùng trồng lúa

Nước thải và chất thải rắn từ hoạt động chăn nuôi gia súc, gia cầm của tỉnh liên quan đến lưu vực sông Cầu đều được đổ xuống các nguồn nước mặt vì các biện pháp xử lý ở đây còn hạn chế

f Nguồn thải từ chất thải rắn

Theo thống kê trên lưu vực, mỗi ngày có khoảng trên 1.500 tấn rác thải đô thị các loại, chủ yếu là rác thải sinh hoạt Công tác thu gom rác trên lưu vực nhìn chung còn chưa tốt, chỉ khoảng 40 – 50% lượng rác được thu gom, ở khu vực đô thị, tỷ lệ này cao hơn khoảng 60 – 70% Lượng rác thải rắn không được thu gom

và chôn lấp hợp vệ sinh và được đổ tập trung ở rìa đường hay vứt xuống các mương, rãnh và sông suối sẽ là nguồn gây ô nhiễm tiềm tàng cho nguồn nước lưu vực sông Cầu Lượng rác thải công nghiệp và y tế tuy không nhiều như rác thải sinh hoạt nhưng lại chứa nhiều hóa chất độc hại ảnh hưởng tới sức khỏe con người

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đề tài lựa chọn đối tượng nghiên cứu là chất nước sông Cầu và các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước sông Cầu, đoạn qua tỉnh Thái Nguyên

Hình 3 Bản đồ hành chính tỉnh Thái Nguyên

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp thu thập và tổng hợp tài liệu

Phương pháp này được thực hiện trên cơ sở kế thừa, phân tích và tổng hợp các nguồn tài liệu, tư liệu, số liệu thông tin có liên quan một cách có chọn lọc, từ đó, đánh giá chúng theo yêu cầu và mục đích nghiên cứu

Trong nhiệm vụ này, phương pháp thu thập, tổng hợp tài liệu được sử dụng để thu thập, tổng hợp các tài liệu về nguồn ô nhiễm, hiện trạng sử dụng nước, hệ thống quan trắc môi trường, các báo cáo đánh giá hiện trạng môi trường, của tỉnh Thái Nguyên và LVS Cầu

Nghiên cứu các văn bản pháp luật về lĩnh vực quản lý tài nguyên nước và các cơ chế chính sách liên quan của Đảng, Nhà nước

2.2.2 Phương pháp chuyên gia

Trong quá trình nghiên cứu, đề tài tham vấn chuyên gia trong việc đề xuất các chỉ tiêu đặc trưng cho quan trắc chất lượng nước sông Cầu đoạn qua Thái Nguyên trên cơ sở cung cấp những thông tin cơ bản về đặc điểm của khu vực nghiên cứu đến chuyên gia trước khi tham vấn

Các chuyên gia được tham vấn là những chuyên gia có kinh nghiệm về quản lý tài nguyên nước, đánh giá chất lượng nước đã hoă ̣c đang làm viê ̣c ta ̣i các

cơ quan nhà nước như : Cục Quản lý tài nguyên nước , Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Thái Nguyên và mô ̣t số chuyên gia ta ̣i các trường đa ̣i ho ̣c

Nô ̣i dung tham vấn là các đă ̣c trưng về tài nguyên nước trên đi ̣a bàn tỉnh Thái Nguyên bao gồm số lượng, chất lượng nguồn nước, mức đô ̣ ảnh hưởng đến đời sống kinh tế, xã hội của người dân địa phương

2.2.3 Phương pháp thống kê, xử lý số liệu

Các số liệu thu thập được trong quá trình nghiên cứu được xử lý bằng phần mềm Microsoft Office 2007, phân tích tương quan, phân tích nhóm (claster) để có kết quả tổng hợp làm cơ sở đưa ra những đánh giá, nhận xét chính xác về các nguồn chất thải ô nhiễm, chất lượng nguồn nước sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 Các nguồn chất thải chính trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên

Thuộc vùng trung du và miền núi phía bắc, một vùng được coi là nghèo

và chậm phát triển nhất tại Việt Nam, kinh tế Thái Nguyên đang dần chuyển

biến tích cực, tỷ trọng nông nghiệp đang giảm dần, công nghiệp hóa, hiện đại

hóa tăng cao Nhờ các điều kiện thuận lợi về nguồn tài nguyên khoáng sản

phong phú, nhiều chủng loại như than đá, sắt, vàng, niken, thủy ngân, tạo lợi

thế lớn trong việc phát triển công nghiệp luyện kim

Năm 2014, kinh tế Thái Nguyên có nhiều bước chuyển biến tích cực Giá

trị sản xuất công nghiệp tăng vượt bậc với tốc độ tăng trưởng GDP ước đạt

18,6%, con số cao nhất trong nhiều năm trở lại đây Trong đó, nông, lâm nghiệp

thủy sản tăng 4,8%, công nghiệp và xây dựng tăng 40,5%, dịch vụ tăng 6,4%

Bên cạnh sự gia tăng nhanh chóng về tốc độ phát triển kinh tế, dân số trên

địa bàn tỉnh Thái Nguyên nhu cầu khai thác và sử dụng nước rất lớn Tổng nhu

cầu khai thác nước của toàn tỉnh lên tới gần 650 triệu m3/năm; trong đó nước

dùng cho sinh hoạt hơn 42 triệu m3/năm, nước dùng cho sản xuất công nghiệp

khoảng 103 triệu m3/năm và nước phục vụ sản xuất nông nghiệp trên 500 triệu

m3 mỗi năm [165]

Đây cũng chính là nguồn chất thải ô nhiễm gây áp lực lớn lên nguồn tiếp

nhận – Sông Cầu đoạn chảy qua tỉnh Thái Nguyên

3.1.1 Nguồn thải từ hoạt động sinh hoạt

Formatted: Font: 14 pt

Formatted: Font: 9 pt