Nghiên cứu bảo vệ chất lượng nước hồ phục vụ đa mục tiêu có nhiệm vụ cấp nước sinh hoạt và sản xuất

Đánh giá tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài Ngoài nước phân tích, đánh giá được những công trình nghiên cứu có liên quan đến đề tài, những kết quả nghiên cứu mới

THUYẾT MINH ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU

KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VÀ PHÁT TRIỂN

ĐỀ TÀI Nghiên cứu bảo vệ chất lượng nước hồ phục vụ đa mục tiêu có nhiệm vụ cấp

nước sinh hoạt và sản xuất

Cơ quan chủ trì đề tài Chủ nhiệm đề tài

TS Đoàn Thu Hà

I THÔNG TIN CHUNG VỀ ĐỀ TÀI

Nghiên cứu bảo vệ chất lượng nước hồ phục vụ đa

mục tiêu có nhiệm vụ cấp nước sinh hoạt và sản xuất

3 Thời gian thực hiện: 12 tháng 4 Cấp quản lý

(Từ tháng 1/2010 đến tháng 12/2010) Nhà nước Bộ

Cơ sở Tỉnh

5 Kinh phí 100 triệu đồng, trong đó:

- Từ Ngân sách sự nghiệp khoa học 9 0 triệu

- Từ nguồn khác 0

6 Thuộc Chương trình (ghi rõ tên chương trình, nếu có)

Thuộc Dự án KH&CN (ghi rõ tên dự án KH&CN, nếu có)

Đề tài độc lập

7 Lĩnh vực khoa học

Tự nhiên; Nông, lâm, ngư nghiệp;

Kỹ thuật (Công nghiệp, XD, GT, ); Y dược

Địa chỉ cơ quan: Phòng 313, nhà A1, Trường Đại học Thủy lợi, 175 Tây Sơn, Đống Đa, Hà Nội

Địa chỉ nhà riêng: Số nhà 36, ngõ 7, phố An Hòa, Hà Đông, Hà Nội

9 Cơ quan chủ trì đề tài

Tên cơ quan chủ trì đề tài: Trường Đại học Thủy lợi

Điện thoại: 04 8522201 Fax: 04.5633351

E-mail: khcn@wru.edu.vn

Website: www.wru.edu.vn

Địa chỉ: 175 Tây Sơn – Đống Đa – Hà Nội

Họ và tên thủ trưởng cơ quan: PGS.TS Nguyễn Quang Kim

Số tài khoản:301.01.014.02.12

Ngân hàng: Kho Bạc nhà nước Đống Đa, Hà Nội

Tên cơ quan chủ quản đề tài: Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

II NỘI DUNG KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CỦA ĐỀ TÀI

10 Mục tiêu của đề tài (bám sát và cụ thể hoá mục tiêu đặt hàng - nếu có đặt hàng)

- Đánh giá chất lượng nước, các nhân tố ảnh hưởng đến chất lượng nước hồ, nguyên nhân gây ô nhiễm…vv

- Định hướng giải pháp bảo vệ chất lượng nước hồ theo tiêu chí phát triển bền vững

11 Tổng quan tình hình nghiên cứu và luận giải sự cần thiết phải nghiên cứu đề tài

(Trên cơ sở đánh giá tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước, phân tích những công trình nghiên cứu có liên quan đến đề tài, những kết quả nghiên cứu mới nhất trong lĩnh vực nghiên cứu đề tài, đánh giá những khác biệt về trình độ KH&CN trong nước và thế giới, nêu được những gì đã giải quyết rồi, những gì còn tồn tại, chỉ ra những hạn chế cụ thể, từ đó nêu được hướng giải quyết - luận giải, cụ thể hoá được tính cấp thiết của đề tài và những vấn đề mới về KH&CN mà đề tài đặt ra nghiên cứu)

của chính nhóm tác giả)

11.2 Đánh giá tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài

Ngoài nước (phân tích, đánh giá được những công trình nghiên cứu có liên quan

đến đề tài, những kết quả nghiên cứu mới nhất trong lĩnh vực nghiên cứu đề tài; nêu được những khác biệt về trình độ KH&CN trong nước và thế giới):

Trên thế giới đã có một số nghiên cứu về bảo vệ chất lượng nước hồ có mục tiêu cấp nước sinh hoạt và sản xuất Các biện pháp được sử dụng như kiểm soát chất thải

ra sông hồ tại nơi xả thải, kiểm soát chất lượng nước trên dòng dẫn đến hồ, kiểm soát chất lượng nước tại hồ, quản lý lưu vực hồ, các biện pháp cải thiện chất lượng nước Nhưng hầu hết các nghiên cứu là tại các nước phát triển, với đặc điểm ô nhiễm nguồn nước ở mức độ nhẹ, điều kiện tự nhiên và quản lý khác biệt Tại Việt Nam, nước hồ có mức độ ô nhiễm cao, khả năng bị ô nhiễm cao hơn, kiểm soát chất lượng nước tại nguồn xả thải tập trung và không tập trung kém, quản lý lưu vực không liên kết chặt chẽ với quản lý chất lượng nước, cần thiết phải có những nghiên cứu riêng biệt, phù hợp với đặc điểm, điều kiện cụ thể ở Việt Nam để từ đó đưa ra những giải pháp phù hợp

Trong nước: (Phân tích, đánh giá tình hình nghiên cứu trong nước thuộc lĩnh vực nghiên cứu của đề tài, đặc biệt phải nêu cụ thể được những kết quả KH&CN liên quan đến đề tài mà các cán bộ tham gia đề tài đã thực hiện; nếu có các đề tài cùng bản chất đang thực hiện hoặc đăng ký nghiên cứu ở cấp khác, nơi khác của nhóm nghiên cứu phải giải trình rõ các nội dung kỹ thuật liên quan đến đề tài này; nếu phát hiện có đề tài đang tiến hành mà đề tài này có thể phối hợp nghiên cứu được thì cần ghi cụ thể Tên đề tài, tên Chủ nhiệm đề tài và Cơ quan chủ trì đề tài đó)

Trước tình trạng ô nhiễm nguồn nước mặt nói chung và nguồn nước hồ nói riêng, đã

có nhiều chuyên gia, bài báo trong nước đề cập đến vấn đề chất lượng nước hồ, đặc biệt là các hồ trong đô thị Đã có một số công trình nghiên cứu đánh giá diễn biến chất lượng nước hồ, tuy nhiên có rất ít nghiên cứu đề xuất các giải pháp bảo vệ và cải thiện chất lượng nước hồ, đặc biệt là hồ đa mục tiêu, hồ điều hòa dự trữ nguồn nước cấp cho sinh hoạt và sản xuất

Một số nghiên cứu đánh giá diễn biến chất lượng nước đã được thực hiện như: Đề tài Diễn biến chất lượng nước hồ Hòa Bình, được thực hiện bởi TS Nguyễn Kiên Dũng, trung tâm Ứng dụng Công nghệ Kỹ thuật thủy văn và CN Cao Phong Nhã, Viện Khí tượng Thủy văn; Nghiên cứu đánh giá chất lượng nước hồ Trị An phục vụ phát triển Kinh tế - Xã hội vùng miền Đông Nam Bộ do PGS.TS Lương Văn Thanh, Viện Khoa

nhưng là hồ trong đô thị, giải quyết vấn đề môi trường, hồ không nhiệm vụ cấp nước cho sinh hoạt và sản xuất, như: Nghiên cứu hiện trạng môi trường nước và một số giải pháp cải thiện chất lượng nước hồ đô thị Hà Nội do PGS.TS Trần Đức Hạ, trường Đại học Xây dựng Hà Nội chủ nhiệm; Giải pháp cải thiện chất lượng nước hồ Bảy Mẫu,

Ba Mẫu và hồ Thiền Quang (PGS.TS Trần Đức Hạ)

Liên quan đến xử lý nước thải nói chung, đã có nhiều nghiên cứu áp dụng các giải pháp xử lý nước theo phương pháp sinh học, có sự tham gia của vi sinh vật và thực vật như dùng hồ tự nhiên và nhân tạo, bãi ngập nước, vv

Để thực hiện đề tài đề xuất, nhóm nghiên cứu dự kiến sử dụng một số kết quả nghiên cứu của các đề tài khoa học về đánh giá diễn biến chất lượng đã thực hiện trong công tác đánh giá diễn biến chất lượng nước, xác định vấn đề của một số hồ trong phạm vi nghiên cứu, xác định nguyên nhân, từ đó đề xuất giải pháp bảo vệ cải thiện chất lượng nước hồ Nhóm nghiên cứu cũng dự kiến học tập và rút kinh nghiệm từ một số công trình nghiên cứu xử lý theo phương pháp sinh học, có sự tham gia của vi sinh vật và thực vật như dùng hồ tự nhiên và nhân tạo, bãi ngập nước, vv đã và đang được thực hiện trong nước và quốc tế

11.3 Liệt kê danh mục các công trình nghiên cứu có liên quan đến đề tài đã nêu trong phần tổng quan (tên công trình, tác giả, nơi và năm công bố - chỉ ghi những

công trình tác giả thật tâm đắc và đã trích dẫn để luận giải cho sự cần thiết nghiên cứu

đề tài)

1 Diễn biến chất lượng nước hồ Hòa Bình, TS Nguyễn Kiên Dũng, trung tâm Ứng dụng Công nghệ Kỹ thuật thủy văn và CN Cao Phong Nhã, Viện Khí tượng Thủy văn;

2 Nghiên cứu đánh giá chất lượng nước hồ Trị An phục vụ phát triển Kinh tế -

Xã hội vùng miền Đông Nam Bộ, PGS.TS Lương Văn Thanh, Viện Khoa học Thủy lợi Miền Nam

3 Nghiên cứu hiện trạng môi trường nước và một số giải pháp cải thiện chất lượng nước hồ đô thị Hà Nội, PGS.TS Trần Đức Hạ, ThS, Nguyễn Hữu Hòa, trường Đại học Xây dựng Hà Nội, TS Mai Liên Hương, trường Đại học Kiến trúc Hà Nội

4 Giải pháp cải thiện chất lượng nước hồ Bảy Mẫu, Ba Mẫu và hồ Thiền Quang (PGS.TS Trần Đức Hạ)

sản phẩm, công nghệ nghiên cứu trong nước và các yếu tố, các nội dung cần đặt ra nghiên cứu, giải quyết ở đề tài này (nêu rõ, nếu thành công thì đạt được những vấn

đề gì)

Hầu hết các nghiên cứu đã thực hiện trong nước mới đánh giá được một phần diễn biến chất lượng nước, chưa xác định rõ nguyên nhân gây ô nhiễm, nguồn xả thải vào hồ, lưu lượng, mức độ Một vài nghiên cứu đề xuất giải pháp cải thiện chất lượng nước cho một số hồ trong đô thị Hà Nôi, không có chức năng là nguồn cấp nước, yêu cầu về đảm bảo chất lượng nước thấp hơn Một số nghiên cứu xử lý nước áp dụng phương pháp sinh học đã được thực hiện để xử lý nước thải với mục tiêu giảm phát thải ra môi trường với quy mô nhỏ, mang tính mô hình nghiên cứu Một nghiên cứu đánh giá tổng quan xác định diễn biến chất lượng nước, nguyên nhân gây ô nhiễm, tìm kiếm giải pháp thích hợp áp dụng bảo vệ và cải thiện chất lượng nước hồ đa mục tiêu có nhiệm vụ cấp nước sinh hoạt và sản xuất, nghiên cứu thí điểm tại một địa chỉ

cụ thể là cần thiết và có ý nghĩa lớn

Đề tài thành công sẽ đạt lợi ích về khoa học kỹ thuật và kinh tế xã hội: Đánh giá tổng quan được thực trạng ô nhiễm nguồn nước hồ đa mục tiêu có nhiệm vụ cấp nước sinh hoạt và sản xuất, nguồn gây ô nhiễm, mức độ, diễn biến chất lượng nước,

cơ sở khoa học của quy trình cải thiện chất lượng nước theo phương pháp sinh học, các giải pháp cụ thể bảo vệ và cải thiện chất lượng nước, nghiên cứu được khả năng thực hiện tại một địa chỉ cụ thể Cho phương pháp tiếp cận giải quyết một số vấn đề

về môi trường, về giải quyết chất lượng nước vốn đang là vấn đề bức xúc của xã hội

Nếu đề tài được tiếp tục thực hiện ở cấp nghiên cứu sâu hơn và áp dụng thí điểm tại hồ lựa chọn nghiên cứu sẽ mang lại các giá trị, lợi ích lớn hơn, như:

- Môi trường: đảm bảo chất lượng nước hồ, môi trường thiên nhiên

- Sinh thái: Đảm bảo sinh thái hồ, các thủy sinh vật trong hồ yêu cầu chất lượng nước tốt

- Kinh tế: chi phí xử lý, làm sạch, cải thiện chất lượng nước trước khi vào hồ thấp, làm giảm chi phí xử lý nước cấp, giảm thiệt hại do chất lượng nước kém

gây ra cho các hoạt động sản xuất có sử dụng nước hồ

- Xã hội: Đảm bảo an toàn nguồn nước cấp cho sinh hoạt và sản xuất

11.5 Tính cấp thiết của đề tài

Hiện nay, tại nước ta có nhiều hồ có công suất lớn, diện tích hàng trăm, hàng ngàn hecta, đang làm các nhiệm vụ: Chứa và điều hòa nước cho khu vực để cấp nước cho nông nghiệp, công nghiệp, nước sinh hoạt cho sinh hoạt và sản xuất, đồng thời hồ cũng là một

nước đã có nhiều ảnh hưởng đến chất lượng nguồn nước mặt, nước ngầm, đặc biệt là nước mặt, trong đó có các hồ chứa Rất nhiều hồ hiện tại, đặc biệt là các hồ ven đô thị, chất lượng nước đang suy giảm nhanh do nhiều nguyên nhân, như: khai thác đất rừng đầu nguồn, nuôi trồng thủy sản trong lòng hồ và các nhánh sông, suối, chất thải, nước thải sinh hoạt, công nghiệp và các làng nghề vào các sông suối dẫn đến hồ và trực tiếp vào

hồ, chất thải từ các hoạt động du lịch, dầu mỡ từ xuồng máy tại hồ, vv…, tác động trực tiếp và gián tiếp đến môi trường nước các hồ chứa Để đảm bảo an toàn nguồn nước, cần thiết phải có các nghiên cứu cụ thể bảo vệ chất lượng nước hồ

Trong điều kiện hiện nay, trước tình trạng các nguồn nước sông đang dần bị ô nhiễm từ nhẹ, vừa đến đặc biệt nghiêm trọng, việc tăng cường khả năng sử dụng nguồn nước từ các hồ chứa tự nhiên, hồ thủy điện ngày càng lớn Việc nghiên cứu đề xuất các biện pháp bảo vệ chất lượng nước hồ, các hồ đã và đang bị ô nhiễm, cũng như các hồ đang có dấu hiệu hoặc dự báo bị ô nhiễm là cấp thiết và có ý nghĩa thực tế lớn Việc nghiên cứu bảo vệ chất lượng nước hồ có mục tiêu cấp nước sinh hoạt và sản xuất nhằm đảm bảo an toàn nguồn nước, phục vụ phát triển kinh tế xã hội bền vững, đề tài có ý nghĩa cả về kinh tế và xã hội

Để có thể nghiên cứu bảo vệ và cải thiện chất lượng nước hồ, cần thiết nghiên cứu khảo sát thực trạng và điều tra thu thập tài liệu một số hồ thuộc phạm vi nghiên cứu, xác định mức độ ô nhiễm nguồn nước, nghiên cứu các nhân tố ảnh hưởng đến chất lượng nước hồ, xác định các nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước, phân loại và đánh giá mức độ, các quá trình biến đổi chất lượng nước hồ ảnh hưởng bởi các nguồn gây ô nhiễm, đánh giá mức độ nguy hại do nước hồ bị ô nhiễm gây ra cho môi trường, sản xuất, và nguồn nước cấp cho đô thị, xác định các cơ sở khoa học về bảo vệ chất lượng nước hồ, từ đó đề xuất các biện pháp bảo vệ chất lượng nước hồ, nghiên cứu khả năng

thực hiện tại một địa chỉ cụ thể, vv

Trước thực tế cấp bách đòi hỏi, với sự phân tích tổng quan và chi tiết về tình hình chất lượng nước, tình hình ô nhiễm nguồn nước nhiều hồ chứa ở Việt Nam, tầm quan trọng của các hồ, cũng như khả năng nghiên cứu một cách khoa học, xác định các nguyên nhân gây ô nhiễm, diễn biến chất lượng nước và giải pháp bảo vệ và cải thiện chất lượng nước hồ, nhóm nghiên cứu đề xuất Đề tài nghiên cứu cấp cơ sở: Nghiên cứu bảo vệ chất lượng nước hồ phục vụ đa mục tiêu có nhiệm vụ cấp nước sinh hoạt và sản xuất Giải pháp bảo vệ và cải thiện chất lượng nước hồ đảm bảo các tiêu chí, thân thiện với môi trường, chi phí thấp, quản lý và vận hành đơn giản, tận dụng tối đa điều kiện tự nhiên, có thể sử dụng vật liệu và nhân công địa phương, đảm bảo phát triển bền vững

(Luận cứ rõ việc lựa chọn cách tiếp cận phù hợp đối tượng nghiên cứu để đạt mục tiêu đặt ra) Tiếp cận các thành tựu, các tiến bộ khoa học công nghệ mới của các nước trên thế giới, trong khu vực: tìm hiểu các tài liệu, sách, các bài báo trong các tạp chí

có liên quan đến mục tiêu nghiên cứu của đề tài

- Tiếp cận trên quan điểm đáp ứng nhu cầu, thực tiễn, đa mục tiêu, tổng hợp

- Phù hợp với Chương trình quốc gia về phát triển bền vững, trong đó có việc giữ gìn môi trường, bảo vệ chất lượng nước

- Đề tài nghiên cứu phải đạt được những lợi ích về khoa học kỹ thuật, môi trường, kinh tế và xã hội

- Tiếp cận trên quan điểm phát triển bền vững, phù hợp với điều kiện địa phương, có sự tham gia của cộng đồng, quản lý vận hành đơn giản, bền vững

- Tiếp cận theo phương châm, đường lối nghiên cứu: Kết hợp chặt chẽ giữa nghiên cứu lý luận và kinh nghiệm trên thế giới và trong nước Kế thừa và tiếp thu tối đa những thành quả, kiến thức khoa học công nghệ, kinh nghiệm của các nước phát triển và các nước trong khu vực có điều kiện nghiên cứu tương đồng

- Tăng cường hợp tác với các chuyên gia nước ngoài trong lĩnh vực nghiên cứu, học tập phương pháp tiếp cận tiên tiến, tiếp thu kinh nghiệm và phương pháp làm việc, cùng hợp tác tìm kiếm giải pháp

13 Nội dung nghiên cứu ứng dụng và triển khai thực nghiệm

(Liệt kê và mô tả những nội dung nghiên cứu ứng dụng và triển khai thực nghiệm

cần tiến hành để đạt được mục tiêu đặt ra, trong đó, chỉ rõ những nội dung mới, nội dung quan trọng nhất để tạo ra sản phẩm, công nghệ chủ yếu; những hoạt động để

chuyển giao kết quả nghiên cứu đến người sử dụng; dự kiến những nội dung có tính rủi ro và giải pháp khắc phục - nếu có)

1 Nghiên cứu tổng quan về thực trạng chất lượng nước hồ đa mục tiêu có nhiệm vụ cấp nước, tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước Khảo sát thực trạng và điều tra thu thập tài liệu một số hồ thuộc phạm vi nghiên cứu, xác định mức độ ô nhiễm nguồn nước

2 Xác định các nhân tố ảnh hưởng đến chất lượng nước hồ Các quá trình biến đổi chất lượng nước hồ ảnh hưởng bởi các nguồn gây ô nhiễm Đánh giá mức độ nguy hại do nước hồ bị ô nhiễm gây ra cho môi trường, sản xuất, và nguồn nước cấp cho đô thị

3 Cơ sở khoa học về bảo vệ chất lượng nước hồ

4 Định hướng giải pháp bảo vệ chất lượng nước hồ tại hồ nghiên cứu thí điểm

(Luận cứ rõ việc lựa chọn các phương pháp nghiên cứu, kỹ thuật sử dụng phù hợp với từng nội dung của đề tài; làm rõ tính mới, sáng tạo, độc đáo của các phương pháp nghiên cứu và kỹ thuật sử dụng)

Đề tài sử dụng tổng hợp các phương pháp nghiên cứu:

1 Phương pháp điều tra, khảo sát, thu thập các tài liệu thực tế nhằm cập nhật các thông tin, hình ảnh mới nhất về khu vực nghiên cứu

2 Phương pháp kế thừa

3 Phương pháp phân tích (theo các tài liệu thu thập, điều tra được): Phân tích, xác định nguồn, nguyên nhân gây ô nhiễm, mức độ, phân loại, xác định cơ sở khoa học diễn biến chất lượng nước, cơ sở khoa học việc cải thiện chất lượng nước, từ

đó xác định giải pháp thích hợp bảo vệ và cải thiện chất lượng nước, đề xuất sơ đồ công nghệ, nghiên cứu khả năng áp dụng tại địa chỉ thí điểm cụ thể

4 Phương pháp chuyên gia: Tổ chức hội thảo, báo cáo khoa học nhằm tổng hợp các

ý kiến đóng góp của các chuyên gia, các nhà khoa học về lĩnh vực nghiên cứu

Nội dung hợp atác

(Ghi rõ nội dung, lý do, hình thức hợp tác, kết quả thực hiện hỗ trợ cho đề tài này)

cầu của đề tài)

Giáo sư Kenji

Nội dung hợp tác: Nghiên cứu đánh giá diễn biến

chất lượng nước các hồ trong phạm vi nghiên cứu; Nghiên cứu cơ sở khoa học và đề xuất các giải pháp chung và giải pháp cụ thể cho hồ thí điểm

Lý do hợp tác: Áp dụng các quan điểm, phương

pháp tiếp cận tiên tiến; có khả năng phát triển nghiên cứu các mức cao hơn

Hình thức thực hiện: Cùng tham gia các hạng mục

nghiên cứu trong nội dung hợp tác, cùng tham gia trong một số hoạt động điều tra, khảo sát đề xuất giải pháp khoa học đạt được mục tiêu nghiên cứu

Cá nhân hợp tác tự chi trả kinh phí đi lại và cung cấp một số tài liệu, công nghệ và ý kiến tư vấn trong quá trình thực hiện đề tài

Dự kiến kết quả hợp tác: Bài báo tiếng Anh đăng tại

tạp chí nước ngoài Bài giảng tiếng Anh cho học viên cao học về nội dung nghiên cứu

16 Tiến độ thực hiện (phù hợp với những nội dung đã nêu tại mục 13)

Các nội dung, công việc

chủ yếu cần được thực hiện

(các mốc đánh giá chủ yếu)

Sản phẩm phải đạt Thời gian cơ quan Người,

thực hiện

1 Nghiên cứu tổng quan Báo cáo trung gian 1-2/2010 Nhóm nghiên cứu

2

Khảo sát thực trạng và điều tra

thu thập tài liệu một số hồ thuộc

phạm vi nghiên cứu, xác định

mức độ ô nhiễm nguồn nước

Nghiên cứu các nhân tố ảnh

hưởng đến chất lượng nước hồ

Báo cáo trung

Nhóm nghiên cứu

3

Các quá trình biến đổi chất lượng

nước hồ ảnh hưởng bởi các

nguồn gây ô nhiễm Mức độ

nguy hại do nước hồ bị ô nhiễm

gây ra cho môi trường, sản xuất,

và nguồn nước cấp cho đô thị

Báo cáo trung

Nhóm nghiên cứu

4

Cơ sở khoa học về bảo vệ chất

lượng nước hồ Định hướng giải

pháp bảo vệ chất lượng nước hồ

tại địa chỉ nghiên cứu thí điểm

Báo cáo trung

Nhóm nghiên cứu

5 Viết báo cáo cuối cùng, thẩm

định đề tài Báo cáo kết quả 11-12/2010 Nhóm nghiên cứu

17 Dạng kết quả dự kiến của đề tài

Dạng kết quả I Dạng kết quả II Dạng kết quả III Dạng kết quả IV

Phương pháp Số liệu, Cơ sở

dữ liệu khảo Sách chuyên

tích

Kết quả tham gia đào tạo sau đại học

Thiết bị, máy

móc

Quy phạm Tài liệu dự báo

(phương pháp, quy trình, mô hình,…)

Sản phẩm đăng

ký bảo hộ sở hữu trí tuệ

Dây chuyền

công nghệ tính Phần mềm máy

Đề án, qui hoạch

Giống cây trồng Bản vẽ thiết kế Luận chứng

kinh tế-kỹ thuật, báo cáo nghiên cứu khả thi Giống vật nuôi Quy trình công

nghệ

tạo ra

(Kê khai đầy đủ, phù hợp với những dạng kết quả đã nêu tại mục 17)

18.1 Yêu cầu kỹ thuật, chỉ tiêu chất lượng đối với sản phẩm dự kiến tạo ra

(dạng kết quả I)

Tên sản phẩm cụ thể

và chỉ tiêu chất lượng chủ

Cần đạt

Mẫu tương tự

(theo các tiêu chuẩn mới nhất)

Trong nước Thế giới

18.2 Yêu cầu khoa học đối với sản phẩm dự kiến tạo ra (dạng kết quả II, III)

Tên sản phẩm Yêu cầu khoa học dự kiến đạt được Ghi chú

1 Báo cáo theo các nội

dung nghiên cứu đã đề

xuất

Đảm bảo tính khoa học, rõ ràng, logic

Báo cáo cho kết quả theo đúng mục tiêu

đã đề xuất

18.3 Dự kiến công bố kết quả tạo ra (dạng kết quả IV)

Tên sản phẩm Tạp chí, Nhà xuất bản Ghi chú

1 01 bài báo Tạp chí khoa học Kỹ thuật Thủy lợi và

Môi trường

2 Kết quả tham gia đào

tạo sau đại học

Tài liệu hướng dẫn 01 thạc sĩ chuyên ngành Cấp thoát nước

19.1 Khả năng về thị trường (nhu cầu thị trường trong và ngoài nước, nêu tên và nhu

cầu của khách hàng cụ thể nếu có; khi nào có thể đưa sản phẩm của đề tài ra thị

19.4 Mô tả phương thức chuyển giao

(chuyển giao công nghệ trọn gói, chuyển giao công nghệ có đào tạo, chuyển giao theo

hình thức trả dần theo tỷ lệ % của doanh thu, liên kết với doanh nghiệp để sản xuất hoặc góp vốn (với đơn vị phối hợp nghiên cứu hoặc với cơ sở sẽ áp dụng kết quả nghiên cứu) theo tỷ lệ đã thoả thuận để cùng triển khai sản xuất, tự thành lập doanh

nghiệp trên cơ sở kết quả nghiên cứu tạo ra, …)

20 Các lợi ích mang lại và các tác động của kết quả nghiên cứu

20 1 Đối với lĩnh vực KH&CN có liên quan

(Ghi những dự kiến đóng góp vào các thành tựu nổi bật trong khoa học quốc tế, đóng góp vào tiêu chuẩn quốc tế; triển vọng phát triển theo hướng nghiên cứu của đề tài; ảnh hưởng về lý luận đến phát triển ngành khoa học, đến sáng tạo trường phái khoa học mới; …)

Xác định mức độ ô nhiễm nguồn nước, xác định được các nhân tố ảnh hưởng đến chất lượng nước hồ, nguyên nhân gây ô nhiễm, các quá trình biến đổi chất lượng nước hồ ảnh hưởng bởi các nguồn gây ô nhiễm Cơ sở khoa học về bảo vệ chất lượng nước hồ Định hướng giải pháp bảo vệ và cải thiện chất lượng nước hồ

20.2 Đối với nơi ứng dụng kết quả nghiên cứu

Nếu đề tài được tiếp tục thực hiện ở cấp nghiên cứu sâu hơn và áp dụng thí điểm tại hồ lựa chọn nghiên cứu sẽ mang lại các giá trị, lợi ích lớn hơn, như:

- Môi trường: đảm bảo chất lượng nước hồ, môi trường thiên nhiên

- Sinh thái: Đảm bảo sinh thái hồ, các thủy sinh vật trong hồ yêu cầu chất lượng

gây ra cho các hoạt động sản xuất có sử dụng nước hồ

- Xã hội: Đảm bảo an toàn nguồn nước cấp cho sinh hoạt và sản xuất

20.3 Đối với kinh tế - xã hội và môi trường

(Nêu những tác động dự kiến của kết quả nghiên cứu đối với sự phát triển kinh tế - xã hội: những luận cứ khoa học của đề tài có khả năng ảnh hưởng đến chủ trương chính sách, cơ chế quản lý cụ thể của Đảng và Nhà nước; khả năng nâng cao tiêu chuẩn văn hoá của xã hội; ảnh hưởng đến môi trường; khả năng ảnh hưởng đến sự nghiệp chăm sóc sức khoẻ cộng đồng, hoặc tạo ra sản phẩm hàng hoá đáp ứng nhu cầu thị trường, góp phần tạo công ăn việc làm, nâng cao hiệu quả sản xuất, v.v )

Có ảnh hưởng tích cực về môi trường, cải thiện điều kiện sống cho xã hội, đặc biệt làm giảm áp lực tâm lý của xã hội về vấn đề xả thải chất bẩn vào môi trường trong giai đoạn hiện nay, tạo điều kiện thuận lợi cho công tác quản lý hồ, giảm chi phí

xử lý làm sạch nước cấp cho sinh hoạt và sản xuất

IV CÁC TỔ CHỨC, CÁ NHÂN THAM GIA THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

21 Hoạt động của các tổ chức phối hợp chính tham gia thực hiện đề tài

(Ghi các tổ chức phối hợp chính tham gia thực hiện đề tài và nhiệm vụ được giao thực hiện trong đề tài, kể cả các đơn vị sản xuất hoặc những người sử dụng kết quả nghiên cứu – Những dự kiến phân công này sẽ được thể hiện bằng các hợp đồng thực hiện giữa chủ nhiệm đề tài và cơ quan chủ trì đề tài với các đơn vị, tổ chức nói trên – khi được giao nhiệm vụ chính thức hoặc sau khi trúng tuyển)

(Ghi những người dự kiến đóng góp khoa học chính thuộc tổ chức chủ trì và cơ quan

phối hợp tham gia thực hiện đề tài, không quá 10 người kể cả chủ nhiệm đề tài)

Họ và tên Cơ quan công tác

Thời gian làm việc cho đề tài

(Số tháng quy đổi3

)

5 ThS Trần Văn Thuyết Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội 4

6 GS Kenji Furukawa Trường Đại học Tổng hợp

Kumamoto

1

6 Mục 6750: Chi phí thuê mướn 17,400,000 17,400,000 0 0

7 Mục 7000: Chi phí nghiệp vụ chuyên môn 42,150,000 42,150,000 0 0

8 Mục 7750: Kinh phí quản lý (cơ quan chủ

MỤC LỤC

Trang

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU

1 Sự cần thiết của đề tài

2 Mục tiêu của đề tài

3 Cách tiếp cận

4 Nội dung nghiên cứu

5 Phương pháp nghiên cứu của đề tài

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH CHẤT LƯỢNG NƯỚC

HỒ ĐA MỤC TIÊU CÓ NHIỆM VỤ CẤP NƯỚC, TÌNH HÌNH

NG HIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC

1.1 Tổng quan về tình hình chất lượng nước hồ đa mục tiêu có nhiệm vụ

cấp nước sinh hoạt và sản xuất

1.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

1.2.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

1.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

C HƯƠNG II: CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG

NƯỚC HỒ - CÁC QUÁ TRÌNH BIẾN ĐỔI CHẤT LƯỢNG NƯỚC HỒ

ẢNH HƯỞNG BỞI CÁC NGUỒN GÂY Ô NHIỄM

2.1 Các nguồn gây ô nhiễm chất lượng nước hồ

2.2 Các tác nhân gây ô nhiễm nước hồ và quá trình diễn biến chất lượng

3.2.1 Khái niệm quản lý tổng hợp lưu vực hồ

3.2.2 Mục đích sử dụng hồ và khả năng bị ô nhiễm của hồ

3.2.3 Giải pháp kiểm soát chất lượng nước

3.2.4 Phương pháp lấy nước trong hồ có chọn lọc

3.2.5 Thể chế, chính sách và pháp lý

3.2.6 Sự tham gia của cộng đồng

3.2.7 Giải pháp quản lý lưu vực hồ

3.3 Các giải pháp về kỹ thuật công nghệ

3.3.1 Ngăn hiện tượng phú dưỡng trong hồ

3.3.2 Giải pháp tự nhiên và cơ khí nâng cao hàm lượng DO trong hồ

3.3.3 Sử dụng hóa chất

3.3.4 Kiểm soát chất lượng nước hồ bằng các loài thủy sinh và vi sinh vật

3.3.5 Các giải pháp kiểm soát xả chất thải ra nguồn

CHƯƠNG IV: ĐỊNH HƯỚNG GIẢI PHÁP BẢO VỆ CHẤT LƯỢNG

NƯỚC TẠI HỒ NGHIÊN CỨU THÍ ĐIỂM

4.1 Lựa chọn hồ nghiên cứu điển hình

4.2 Giới thiệu hồ Tuyền Lâm

4.3 Các giải pháp bảo vệ chất lượng nước hồ Tuyền Lâm

MỞ ĐẦU

1 Sự cần thiết của đề tài

Hiện nay, tại nước ta có nhiều hồ có công suất lớn, diện tích hàng trăm, hàng ngàn hecta, đang làm các nhiệm vụ: Chứa và điều hòa nước cho khu vực để cấp nước cho nông nghiệp, công nghiệp, nước sinh hoạt cho sinh hoạt và sản xuất, đồng thời hồ cũng là một công trình sinh thái và là nơi du lịch vui chơi, nghỉ mát…, như các hồ: Tuyền Lâm – Đà Lạt, Núi Cốc – Thái Nguyên; Đại Lải – Vĩnh Phúc; Hồ Thủy điện Hòa Bình, vv… và rất nhiều hồ cỡ lớn và vừa khác Những năm gần đây, sự phát triển kinh tế rất nhanh của đất nước đã có nhiều ảnh hưởng đến chất lượng nguồn nước mặt, nước ngầm, đặc biệt là nước mặt, trong đó có các hồ chứa Rất nhiều hồ hiện tại, đặc biệt là các hồ ven đô thị, chất lượng nước đang suy giảm nhanh do nhiều nguyên nhân, như: khai thác đất rừng đầu nguồn, nuôi trồng thủy sản trong lòng hồ và các nhánh sông, suối, chất thải, nước thải sinh hoạt, công nghiệp và các làng nghề vào các sông suối dẫn đến hồ và trực tiếp vào hồ, chất thải từ các hoạt động du lịch, dầu mỡ

từ xuồng máy tại hồ, vv…, tác động trực tiếp và gián tiếp đến môi trường nước các

hồ chứa Để đảm bảo an toàn nguồn nước, cần thiết phải có các nghiên cứu cụ thể bảo vệ chất lượng nước hồ

Trong điều kiện hiện nay, trước tình trạng các nguồn nước sông đang dần bị

ô nhiễm từ nhẹ, vừa đến đặc biệt nghiêm trọng, việc tăng cường khả năng sử dụng nguồn nước từ các hồ chứa tự nhiên, hồ thủy điện ngày càng lớn Việc nghiên cứu

đề xuất các biện pháp bảo vệ chất lượng nước hồ, các hồ đã và đang bị ô nhiễm, cũng như các hồ đang có dấu hiệu hoặc dự báo bị ô nhiễm là cấp thiết và có ý nghĩa thực tế lớn Việc nghiên cứu bảo vệ chất lượng nước hồ có mục tiêu cấp nước sinh hoạt và sản xuất nhằm đảm bảo an toàn nguồn nước, phục vụ phát triển kinh tế xã hội bền vững, đề tài có ý nghĩa cả về kinh tế và xã hội

Để có thể nghiên cứu bảo vệ và cải thiện chất lượng nước hồ, cần thiết nghiên cứu khảo sát thực trạng và điều tra thu thập tài liệu một số hồ thuộc phạm

vi nghiên cứu, xác định mức độ ô nhiễm nguồn nước, nghiên cứu các nhân tố ảnh hưởng đến chất lượng nước hồ, xác định các nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước, phân loại và đánh giá mức độ, các quá trình biến đổi chất lượng nước hồ ảnh hưởng bởi các nguồn gây ô nhiễm, đánh giá mức độ nguy hại do nước hồ bị ô nhiễm gây

ra cho môi trường, sản xuất, và nguồn nước cấp cho đô thị, xác định các cơ sở

khoa học về bảo vệ chất lượng nước hồ, từ đó đề xuất các biện pháp bảo vệ chất lượng nước hồ, nghiên cứu khả năng thực hiện tại một địa chỉ cụ thể, vv

Trước thực tế cấp bách đòi hỏi, với sự phân tích tổng quan và chi tiết về tình hình chất lượng nước, tình hình ô nhiễm nguồn nước nhiều hồ chứa ở Việt Nam, tầm quan trọng của các hồ, cũng như khả năng nghiên cứu một cách khoa học, xác định các nguyên nhân gây ô nhiễm, diễn biến chất lượng nước và giải pháp bảo vệ và cải thiện chất lượng nước hồ, nhóm nghiên cứu đề xuất Đề tài nghiên cứu cấp cơ sở: Nghiên cứu bảo vệ chất lượng nước hồ phục vụ đa mục tiêu

có nhiệm vụ cấp nước sinh hoạt và sản xuất Giải pháp bảo vệ và cải thiện chất lượng nước hồ đảm bảo các tiêu chí, thân thiện với môi trường, chi phí thấp, quản

lý và vận hành đơn giản, tận dụng tối đa điều kiện tự nhiên, có thể sử dụng vật liệu

và nhân công địa phương, đảm bảo phát triển bền vững

2 Mục tiêu của đề tài

- Đánh giá chất lượng nước, các nhân tố ảnh hưởng đến chất lượng nước hồ,

nguyên nhân gây ô nhiễm…vv

- Định hướng giải pháp bảo vệ chất lượng nước hồ theo tiêu chí phát triển bền vững

3 Cách tiếp cận

- Tiếp cận trên quan điểm đáp ứng nhu cầu, thực tiễn, đa mục tiêu, tổng hợp

- Phù hợp với Chương trình quốc gia về phát triển bền vững, trong đó có việc giữ gìn môi trường, bảo vệ chất lượng nước

- Đề tài nghiên cứu phải đạt được những lợi ích về khoa học kỹ thuật, môi trường, kinh tế và xã hội

- Tiếp cận trên quan điểm phát triển bền vững, phù hợp với điều kiện địa phương, có sự tham gia của cộng đồng, quản lý vận hành đơn giản, bền vững

- Tiếp cận theo phương châm, đường lối nghiên cứu: Kết hợp chặt chẽ giữa nghiên cứu lý luận và kinh nghiệm trên thế giới và trong nước Kế thừa và tiếp thu tối đa những thành quả, kiến thức khoa học công nghệ, kinh nghiệm của các nước phát

triển và các nước trong khu vực có điều kiện nghiên cứu tương đồng

- Tăng cường hợp tác với các chuyên gia nước ngoài trong lĩnh vực nghiên cứu, học tập phương pháp tiếp cận tiên tiến, tiếp thu kinh nghiệm và phương pháp

làm việc, cùng hợp tác tìm kiếm giải pháp

4 Nội dung nghiên cứu

1) Nghiên cứu tổng quan về thực trạng chất lượng nước hồ đa mục tiêu có nhiệm

vụ cấp nước, tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước Khảo sát thực trạng

và điều tra thu thập tài liệu một số hồ thuộc phạm vi nghiên cứu, xác định mức độ ô nhiễm nguồn nước

2) Xác định các nhân tố ảnh hưởng đến chất lượng nước hồ Các quá trình biến đổi chất lượng nước hồ ảnh hưởng bởi các nguồn gây ô nhiễm Đánh giá mức

độ nguy hại do nước hồ bị ô nhiễm gây ra cho môi trường, sản xuất, và nguồn nước cấp cho đô thị

3) Cơ sở khoa học về bảo vệ chất lượng nước hồ Các giải pháp bảo vệ chất lượng nước hồ

4) Định hướng giải pháp bảo vệ chất lượng nước hồ tại hồ nghiên cứu thí điểm

5 Phương pháp nghiên cứu của đề tài

Đề tài sử dụng tổng hợp các phương pháp nghiên cứu:

1) Phương pháp điều tra, khảo sát, thu thập các tài liệu thực tế nhằm cập nhật các thông tin, hình ảnh mới nhất về khu vực nghiên cứu

4) Phương pháp chuyên gia: Tổ chức hội thảo, báo cáo khoa học nhằm tổng hợp các ý kiến đóng góp của các chuyên gia, các nhà khoa học về lĩnh vực nghiên cứu

C HƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH CHẤT LƯỢNG NƯỚC HỒ

ĐA MỤC TIÊU CÓ NHIỆM VỤ CẤP NƯỚC, TÌNH HÌNH NGHIÊN

CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 1.1 Tổng quan về tình hình chất lượng nước hồ đa mục tiêu có nhiệm vụ cấp nước sinh hoạt và sản xuất

Hiện nay ở nước ta hệ thống hồ chứa có vai trò rất lớn trong nền kinh tế, trong đó nhiệm vụ cấp nước cho sinh hoạt và sản xuất là nhiệm vụ quan trọng của nhiều hồ chứa Tuy nhiên hiện nay chất lượng nước của nhiều hồ chứa bị ảnh hưởng bởi nhiều nguyên nhân khác nhau gây ảnh hưởng trực tiếp đến công nghệ

xử lý và chất lượng nước cung cấp cho các đối tượng sử dụng Có thể kể đến một

số trường hợp điển hình như: Hồ Tuyền Lâm, Đà Lạt; Hồ Chiến Thắng, Đà Lạt;

Hồ Núi Cốc, Thái Nguyên; Hồ Cao Vân, Quảng Ninh; Hồ Yên Mỹ, Thanh Hóa;

Hồ Bình Điền, Thừa Thiên Huế vv

Hồ Tuyền Lâm đã và đang có những dấu hiệu và hiện tượng làm suy thoái

hồ như: Hồ bị bồi lắng và thu hẹp mặt hồ; Chất lượng nước trong hồ bị ô nhiễm nhẹ, khả năng phú dưỡng cho hồ ngày càng tăng do các thành phần P, N trung bình tăng cao Nguồn gây ô nhiễm chính là nước thải sinh hoạt chưa qua xử lý ở các khu vực dân cư thuộc khu vực suối Tía và hồ Tuyền Lâm Ngoài ra, hồ Tuyền Lâm còn bị ô nhiễm do các hoạt động du lịch gây ra, như chất thải rắn, chất lỏng, dầu mỡ do thuyền máy chạy trên mặt hồ…

Hồ Chiến Thắng nằm ở phía Đông Bắc thành phố Đà Lạt là nguồn cung

cấp nước thô cho Nhà máy xử lý nước hồ Than Thở và hồ Xuân Hương với công suất 10.000 m3/ngày đêm, chiếm khoảng 30% lượng nước cấp cho TP Đà Lạt

Hiện nay chất lượng nguồn nước từ hồ này đang bị ô nhiễm bởi xung quanh lưu vực của hồ đang diễn ra các hoạt động sản xuất nông nghiệp và nạo vét hồ làm ảnh hưởng đến chất lượng nguồn nước Nếu tình trạng này còn tiếp tục kéo dài thì có thể phải ngưng hoạt động các Nhà máy nước hồ Than Thở và hồ Xuân Hương Hiện nay chất lượng nguồn nước của hồ Chiến Thắng đang bị ô nhiễm nặng bởi chất thải nông nghiệp ảnh hưởng và nạo vét hồ Với công nghệ xử lý nước hiện tại không thể xử lý nước đảm bảo chất lượng

Hồ Yên Mỹ được coi là nguồn nước mặt chính cấp nước cho huyện Tĩnh

Gia, tỉnh Thanh Hóa Hồ Yên Mỹ có nhiệm vụ cung cấp nước cho khu công nghiệp Nghi sơn tỉnh Thanh Hoá với công suất 55.000m3/ ngày đêm và đảm bảo

nước sinh hoạt cho dân cư nông thôn trong khu vực, đồng thời đảm bảo cấp nước tưới tiêu cho 5840 ha đất canh tác thuộc huyện Tĩnh Gia Trong khu vực lòng hồ,

về phía thượng nguồn có nhà máy thép (sản xuất gang), chế biến quặng thép khai thác tại khu mỏ sắt Thanh Kỳ, xã Thanh Kỳ, huyện Như Thanh Nước mưa chảy tràn từ khu vực nhà máy và một phần nước thải sản xuất đổ trực tiếp vào hồ là nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước Bên cạnh đó, hiện tượng khai thác quặng trái phép của dân cư trong vùng ngay tại khu vực lòng hồ cũng là nguyên nhân gây

ô nhiễm nước hồ và ô nhiễm môi trường trong khu vực

Hồ Núi Cốc được tạo ra nhằm các mục đích: Cung cấp nước tưới cho

12.000 ha, cấp 40-70 triệu m³ nước mỗi năm cho công nghiệp và dân sinh, giảm nhẹ lũ sông Cầu, và đáp ứng dịch vụ du lịch, nghỉ dưỡng và nuôi cá Gần đây với

sự gia tăng nhanh chóng của các phương tiện khai thác cát sỏi, quá trình khai thác làm ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng nước hồ, dầu mỡ, nước thải sinh hoạt, nước thải từ hoạt động khai thác cát sỏi làm thành phần và tính chất nước hồ thay đổi Ngoài ra hoạt động du lịch trên hồ cũng gây ô nhiễm nguồn nước do các chất thải và rác thải của khách du lịch vứt xuống hồ, hoạt động giao thông đi lại tham quan trên mặt hồ đưa vào nước một lượng lớn dầu mỡ

Hồ Trị An hiện nay đang có nguy cơ bị ô nhiễm nặng do hệ thống xả nước

thải của công ty Men Mauri La Ngà xả ra hồ, các hoạt động sinh hoạt sản xuất xung quanh hồ, nước thải từ các đối tượng này không qua xử lý đổ trực tiếp vào

hồ làm chất lượng nước hồ thay đổi, thành phần các chất ô nhiễm tăng nhanh Ngoài ra do lưu vực hồ rộng, các hoạt động sản xuất nông nghiệp xung quanh hồ

và quá trình xói mòn đã đưa các hóa chất trong sản xuất đi vào nước hồ làm ô nhiễm nước hồ

Hồ Dầu Tiếng được xây dựng trên thượng lưu sông Sài Gòn, nằm trên địa

bàn 3 tỉnh: Bình Dương, Bình Phước và Tây Ninh có diện tích lòng hồ ước tính khoảng 270 km2 (chủ yếu diện tích lòng hồ thuộc địa phận tỉnh Tây Ninh) Cung cấp và điều hòa nguồn nước cho khu vực các tỉnh TP Hồ Chí Minh, Bình Dương, Bình Phước, Long An và Tây Ninh Sự ô nhiễm về rác thải, nước thải trong khu vực đã ảnh hưởng đến chất lượng nước hồ Dầu Tiếng Hầu hết các nhà máy, cơ sở sản xuất chưa đầu tư hệ thống xử lý nước thải nội bộ, thậm chí còn không có cả hệ thống thoát nước thải mà cho chảy trực tiếp ra môi trường với thông số vượt quá tiêu chuẩn quy định, gây ô nhiễm môi trường đất, nguồn nước ngầm, hệ thống

nước sông, hồ trong khu vực trong đó có hồ Dầu Tiếng Tình trạng nuôi cá bè trên

hồ Dầu Tiếng cũng là nguyên nhân gây ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nước ở đây

Hồ Cao Vân thuộc tỉnh Quảng Ninh, có nhiệm vụ cấp nước cho nhà máy

nước Diễn Vọng tại thị xã Cẩm Phả với công suất hiện tại là 60.000m3/ngày đêm Hoạt động khai thác than đã và đang diễn ra trong lưu vực hồ là nguyên nhân gây

ô nhiễm nguồn nước hồ Bên cạnh đó hoạt động khai thác rừng đầu nguồn gây ra hiện tượng xói mòn đất xung quanh hồ, lá cây và các chất mùn hữu cơ, than tại các khu vực đang khai thác theo nước mưa vận chuyển xuống lòng hồ làm giảm chiều sâu của hồ và ô nhiễm nguồn nước hồ

Hồ Bình Điền là hồ chứa nước của công trình thủy điện Bình Điền trên

sông Hữu Trạch (một nhánh của sông Hương) thuộc địa phận xã Bình Điền, Hương Trà tỉnh Thừa Thiên Huế Hồ chứa nước có dung tích toàn bộ 423 triệu m3

Nhiệm vụ công trình là phát điện và tưới tiêu nước cho 11.000 ha đất nông nghiệp, cùng với việc cấp nước sinh hoạt với lưu lượng 1,1 m3

/giây, và chống lũ Hồ bắt đầu được tích nước vào năm 2008 Tuy hồ mới được tích nước và đưa vào sử dụng được khoảng 2 năm nhưng hiện nay hồ đang có dấu hiện suy giảm chất lượng nước, độ pH giảm, hàm lượng sắt hòa tan, hàm lượng Nitơ và Phốt pho cao Chất lượng nước hồ suy giảm làm ảnh hưởng đến chất lượng nước sông Hương, nguồn nước cấp chính cho thành phố Huế và các vùng lân cận Chất lượng nước hồ suy giảm do sự phân hủy chất hữu cơ, cây cối dưới lòng hồ

1.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

1.2.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về bảo vệ chất lượng nước hồ có mục tiêu cấp nước sinh hoạt và sản xuất Các biện pháp được sử dụng như kiểm soát chất thải ra sông hồ tại nơi xả thải, kiểm soát chất lượng nước trên dòng dẫn đến

hồ, kiểm soát chất lượng nước tại hồ, quản lý lưu vực hồ, các biện pháp cải thiện chất lượng nước Có thể kể đến một số nghiên cứu như sau: Nghiên cứu kiểm soát Nitơ và Phốt pho trên dòng trước khi vào hồ Balaton ở Hungari; Kiểm soát sự tăng trưởng của tảo, ảnh hưởng bởi nước thải bề mặt vào hồ Erie, một trong năm hồ lớn của vùng Bắc Mỹ; Sử dụng bãi ngập nước nhân tạo để cải thiện chất lượng nước

bị ô nhiễm bởi nước thải nông nghiệp trước khi vào hồ Bloomington, bang Idiana của Mỹ; Xử lý nước thải tại bãi ngập nước hồ Houghton, bang Michigan của Mỹ vv Các nghiên cứu cải thiện chất lượng nước tại hồ và trên dòng dẫn đến hồ cho một số hồ chứa thuộc bang Adelaide, Australia

Hầu hết các nghiên cứu là tại các nước phát triển với đặc điểm ô nhiễm nguồn nước ở mức độ nhẹ, điều kiện tự nhiên và quản lý khác biệt Tại Việt Nam, nước hồ có mức độ ô nhiễm cao, khả năng bị ô nhiễm cao hơn, kiểm soát chất lượng nước tại nguồn xả thải tập trung và không tập trung kém, quản lý lưu vực không liên kết chặt chẽ với quản lý chất lượng nước, cần thiết phải có những nghiên cứu riêng biệt, kế thừa cơ sở lý thuyết và các nghiên cứu thực tiễn của nước ngoài phù hợp với đặc điểm, điều kiện cụ thể ở Việt Nam, để từ đó đưa ra những giải pháp phù hợp

1.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Trước tình trạng ô nhiễm nguồn nước mặt nói chung và nguồn nước hồ nói riêng, đã có nhiều chuyên gia, bài báo trong nước đề cập đến vấn đề chất lượng nước hồ, đặc biệt là các hồ trong đô thị Đã có một số công trình nghiên cứu đánh giá diễn biến chất lượng nước hồ, tuy nhiên có rất ít nghiên cứu đề xuất các giải pháp bảo vệ và cải thiện chất lượng nước hồ, đặc biệt là hồ đa mục tiêu, hồ điều hòa dự trữ nguồn nước cấp cho sinh hoạt và sản xuất

Một số nghiên cứu đánh giá diễn biến chất lượng nước đã được thực hiện

như: Đề tài Diễn biến chất lượng nước hồ Hòa Bình, được thực hiện bởi TS Nguyễn Kiên Dũng, trung tâm Ứng dụng Công nghệ Kỹ thuật thủy văn và CN Cao Phong Nhã, Viện Khí tượng Thủy văn; Nghiên cứu đánh giá chất lượng nước

hồ Trị An phục vụ phát triển Kinh tế - Xã hội vùng miền Đông Nam Bộ do PGS.TS Lương Văn Thanh, Viện Khoa học Thủy lợi Miền Nam thực hiện;

Ngoài ra có một số nghiên cứu có đề xuất giải pháp cải thiện chất lượng nước

hồ, nhưng là hồ trong đô thị, giải quyết vấn đề môi trường, hồ không nhiệm vụ cấp nước cho sinh hoạt và sản xuất, như: Nghiên cứu hiện trạng môi trường nước và một

số giải pháp cải thiện chất lượng nước hồ đô thị Hà Nội do PGS.TS Trần Đức Hạ, trường Đại học Xây dựng Hà Nội chủ nhiệm; Giải pháp cải thiện chất lượng nước hồ Bảy Mẫu, Ba Mẫu và hồ Thiền Quang (PGS.TS Trần Đức Hạ)

Liên quan đến xử lý nước thải nói chung, đã có nhiều nghiên cứu áp dụng các giải pháp xử lý nước theo phương pháp sinh học, có sự tham gia của vi sinh

vật và thực vật như dùng hồ tự nhiên và nhân tạo, bãi ngập nước, vv

CHƯƠNG II: CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC HỒ

- CÁC QUÁ TRÌNH BIẾN ĐỔI CHẤT LƯỢNG NƯỚC HỒ ẢNH HƯỞNG BỞI

CÁC NGUỒN GÂY Ô NHIỄM 2.1 Các nguồn gây ô nhiễm chất lượng nước hồ

Chất lượng nước hồ bị ảnh hưởng bởi các nguồn gây ô nhiễm chất lượng nước xung quanh hồ hoặc trên các dòng chảy tới hồ hoặc do sự phân hủy các chất tại hồ Trong đó các gây ô nhiễm chất lượng chính là từ các nguồn thải trực tiếp xuống hồ hoặc xuống các dòng chảy tới hồ

Các nguồn gây ô nhiễm chất lượng nước hồ gồm: Nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp, nông nghiệp, nước mưa chảy tràn và sự phân hủy các chất tại hồ, các hoạt động kinh tế xã hội khác và ảnh hưởng của điều kiện tư nhiên của khu vực nghiên cứu: khí tượng, khí hậu và biến đổi khí hậu Trong đó các nguồn gây ô nhiễm chính là: Nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp, nông nghiệp

Nước thải sinh hoạt giàu chất hữu cơ và chất dinh dưỡng, là nguồn để các

loại vi khuẩn, trong đó có vi khuẩn gây bệnh phát triển, và là một trong những nguồn gây ô nhiễm chính đối với môi trường nước

Nước thải công nghiệp có thể chứa các loại tạp chất khác nhau và nồng độ

khác nhau Có loại chứa chất bẩn chủ yếu là chất vô cơ, có loại chứa chất bẩn chủ

yếu là hữu cơ Đa số nước thải sản xuất đều chứa hỗn hợp chất bẩn Thành phần

và tính chất nước thải sản xuất rất đa dạng và phức tạp Một số loại nước thải chứa các chất độc hại như nước thải mạ điện chứa kim loại nặng crôm, niken, nước

thải lò giết mổ, chế biến thuốc phòng dịch lại nguy hiểm về mặt vệ sinh, bệnh

dịch Trong các nhà máy xí nghiệp còn có một lượng lớn nước thải sinh hoạt của công nhân Nước thải sinh hoạt công nhân cũng là một lượng nước thải đáng kể,

cần thiết phải xử lý trước khi xả ra nguồn

Nước mưa chảy tràn từ các khu dân cư, đô thị và khu công nghiệp cuốn

trôi các chất bẩn trên bề mặt và khi chảy vào hồ đô thị sẽ gây nhiễm bẩn nghiêm

trọng Hàm lượng cặn lơ lửng trong nước mưa đợt đầu trong khu vực đô thị hoặc khu công nghiệp dao động từ 400÷1.800 mg/l Nước mưa từ các khu vực bến bãi, kho tàng, thường chứa nhiều váng dầu, các chất rắn vô cơ Nước mưa chảy tràn

từ đồng ruộng có hoá chất bảo vệ thực vật và phân bón

S ản xuất nông nghiệp tiêu thụ một lượng nước rất lớn Các loại nước tưới tiêu

trong sản xuất nông nghiệp có thể chảy tràn ra sông hồ, gây ô nhiễm nguồn nước Với

việc sử dụng các loại phân hoá học, lượng lớn muối nitơ, phốtpho, kali, xâm nhập vào nguồn nước, gây hiện tượng phú dưỡng (eutrophication)

Nước thải các chuồng trại chăn nuôi có hàm lượng chất hữu cơ cao, lượng

nitơ, phốt pho lớn và nhiều vi khuẩn gây bệnh Đây cũng là một nguồn gây ô nhiễm đáng kể đối với các thuỷ vực hồ

Các hoạt động kinh tế xã hội khác cũng có thể là nguyên nhân gây ô

nhiễm nguồn nước

Chất lượng nước nguồn cũng bị ảnh hưởng bởi điều kiện tự nhiên của khu vực nghiên cứu: khí tượng, khí hậu và biến đổi khí hậu

2.2 Các tác nhân gây ô nhi ễm nước hồ và quá trình diễn biến chất lượng nước hồ 2.2.1 Các tác nhân gây ô nhiễm nước hồ

Ô nhiễm nước nói chung là sự thay đổi chất lượng nước nguồn theo chiều hướng tiêu cực do các tác nhân khác nhau Hiện nay, trong các hệ sinh thái nước người

ta đã xác định được trên 1.500 tác nhân ô nhiễm khác nhau như các chất rắn không hòa tan, chất hữu cơ không bền vững dễ phân hủy sinh học, các chất hữu cơ bền vững, các

chất hữu cơ có độc tính cao, dầu mỡ, các kim loại nặng, các vi sinh vật gây bệnh…

2.2 2 Đặc điểm của hồ

Hồ là thuỷ vực được giới hạn bằng bờ, có thể khép kín hoặc không khép kín Khác với nguồn nước sông, trong hồ yếu tố dòng chảy thể hiện không rõ rệt nên sự phát tán và đồng nhất vật chất bị hạn chế

Phân loại hồ và đặc điểm của hồ

Các hồ có thể được hình thành tự nhiên hoặc nhân tạo

- Hồ tự nhiên được hình thành do sự vận động của vỏ trái đất tạo nên những vùng trũng chứa nước hoặc do các đoạn sông thay đổi hướng dòng chảy và

bị lấp lại,

- Hồ nhân tạo do con người đào hoặc xây dựng đê đập chắn giữ nước lại để

lấy nước cấp hoặc sản xuất điện Chế độ thuỷ văn và chất lượng nước của

hồ tự nhiên và hồ nhân tạo khác nhau, phụ thuộc vào sự khai thác sử dụng nước và đặc điểm hệ sinh thái trong đó

Hồ còn được phân ra các loại như: hồ nông (độ sâu dưới 7 m) và hồ sâu (độ sâu trên 7 m) Đối với hồ sâu, chế độ phân tầng về nhiệt độ, các chất dinh dưỡng, chế độ ôxy thể hiện rõ rệt Hồ nông có điều kiện quang hợp tốt và khả năng phú dưỡng cao

Theo hàm lượng muối hoà tan, hồ còn được phân thành các loại hồ nước mặn, nước lợ

và nước ngọt

Chất lượng nước hồ cũng như khả năng sử dụng hồ vào các mục đích sinh hoạt,

sản xuất, phụ thuộc vào nồng độ các chất dinh dưỡng trong đó Hình dạng của hồ cũng không đồng nhất và thường có những vùng nước lặng trong hồ Những yếu tố này

tạo nên sự phân tầng và phân vùng rõ rệt trong hồ Chất lượng nước ở các tầng và các vùng khác nhau sẽ khác nhau

Các tính chất đặc trưng của hồ: có thời gian lưu trữ nước dài; có sự

phân tầng nhiệt độ; có sự phân tầng chế độ ôxy; có sự phân bố các chất trong

hồ phụ thuộc vào chiều sâu và diện tích bề mặt hồ; có sự thay đổi chất lượng nước theo mùa

CHƯƠNG III: CÁC GIẢI PHÁP KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG NƯỚC HỒ 3.1 Các giải pháp kiểm soát chất lượng nước hồ

Có rất nhiều giải pháp kiểm soát và bảo vệ chất lượng nước hồ đã và đang được áp dụng trong thực tế Các giải pháp được chia thành hai nhóm giải pháp chính là: Giải pháp về mặt quản lý và giải pháp về mặt kỹ thuật, công nghệ

Giải pháp về quản lý: đề xuất áp dụng mô hình quản lý tiên tiến mang tên

Quản lý tổng hợp lưu vực hồ, trong đó đề cập đến các khía cạnh bao gồm: Thể

chế, chính sách, công nghệ, tài chính, thông tin truyền thông và sự tham gia của cộng đồng

Giải pháp về kỹ thuật gồm một số giải pháp chính như: Pha loãng làm sạch,

cung cấp oxi làm sạch hồ, sử dụng hóa chất xử lý nước tại hồ; Lựa chọn vị trí đặt họng thu nước, thu gom và xử lý nước thải trước khi vào hồ… Các giải pháp về kỹ thuật công nghệ có thể được coi là một phần của giải pháp về quản lý

3.2 Quản lý tổng hợp lưu vực hồ

3.2 1 Khái niệm quản lý tổng hợp lưu vực hồ

Quản lý tổng hợp lưu vực hồ là một phương pháp để hỗ trợ những người quản lý hồ chứa và những người tham gia quản lý hồ chứa và lưu vực hồ với mục đích sử dụng bền vững và đặc biệt là duy trì chức năng điều tiết hệ sinh thái Quản

lý tổng hợp lưu vực hồ (Integrated lake basin management – ILBM) được xây dựng và phát triển với sự hợp tác thực hiện của các tổ chức quốc tế: Hội môi trường hồ Quốc tế, Ngân hàng thế giới, Cơ sở vật chất môi trường toàn cầu, UNEP, UNDP Nguyên tắc của quản lý lưu vực hồ là: Kết hợp hài hòa giữa con người và thiên nhiên, giữa gìn giữ môi trường và phát triển kinh tế trên quan điểm phát triển bền vững, đảm bảo thoát nước cho lưu vực, giải quyết được các xung đột, áp dụng được các giải pháp khoa học và thông tin, có sự tham gia của các bên liên quan và dễ dàng cho việc quản lý Quản lý tổng hợp lưu vực hồ là sự kết hợp của các giải pháp từ thể chế, chính sách, công nghệ, tài chính, thông tin truyền thông đến sự tham gia của cộng đồng và các bên liên quan Sơ đồ mô phỏng mô hình quản lý tổng hợp lưu vực hồ được thể hiện trên hình 3.1

Hình 3.1 Sơ đồ quản lý tổng hợp lưu vực hồ

Quản lý tổng hợp lưu vực hồ được phát triển trong bối cảnh mặc dù vai trò

và giá trị của hồ là rất lớn đối với đời sống con người và môi trường sinh thái, hiện đang đối mặt với rất nhiều nguy cơ nhưng chưa được quan tâm quản lý một cách xứng đáng Các hồ chứa cần thiết phải được quản lý một cách toàn diện như đối với các nguồn nước khác

3.2.2 Mục đích sử dụng hồ và khả năng bị ô nhiễm của hồ

Hồ là một thành phần quan trọng trong hệ thống tài nguyên nước toàn cầu

Dù là hồ tự nhiên hay hồ chứa nhân tạo, chúng cũng cung cấp những nguồn giá trị khổng lồ phục vụ cho kế sinh nhai của con người, cho phát triển kinh tế, môi trường, văn hóa và du lịch, như: cung cấp nước uống, nước phục vụ cho công nghiệp, nông nghiệp, thủy lợi, thủy sản, thuỷ điện, giải trí, giao thông, các hoạt động văn hóa, du lịch, điều tiết lũ Do vậy, sự phát triển, sử dụng và bảo tồn hồ là mối quan tâm lớn của con người cả ở tầm quốc gia và quốc tế Ở các nước đang phát triển, hồ là trung tâm sinh kế của các hộ làm nghề cá nhỏ và cộng đồng sống xung quanh hồ

Do vị trí nằm ở điểm cuối của lưu vực tiêu nên hồ nhận rất nhiều chất ô nhiễm từ sông và các kênh khác từ tất cả các nguồn nằm trong các lưu vực

tiêu xung quanh nó và cả ở ngoài (qua sự lắng đọng khí quyển lâu trong thời gian dài) Sự nở hoa của nước do tảo phát triển mạnh có thể xẩy ra trong hồ

do lượng dinh dưỡng dư thừa trong hồ vì tảo có đủ dinh dưỡng để tích lũy đủ lượng dinh dưỡng trong môi trường nước đọng của hồ trong khi khó có thể thực hiện điều này trong môi trường nước chảy của sông Quản lý hồ chứa cần thiết được thực hiện trên diện rộng, trên toàn bộ lưu vực hồ và toàn bộ diện

tích mặt hồ

3.2.3 Giải pháp kiểm soát chất lượng nước

Có rất nhiều giải pháp kiểm soát chất lượng nước, bao gồm: kiểm soát chất lượng nước trước khi vào hồ, như: Pha loãng làm sạch nước, tăng khả năng tự làm sạch nước trên dòng trước khi vào hồ, thu gom và xử lý các chất ô nhiễm trước khi vào hồ và vào nguồn dẫn đến hồ; các giải pháp kiểm soát chất lượng nước tại hồ:

cung cấp oxi, tăng cường khả năng ô xi hóa các chất ô nhiễm, sử dụng hóa chất xử

lý nước tại hồ; lựa chọn vị trí đặt họng thu nước, thu gom và xử lý nước thải trước khi vào hồ… Trong các giải pháp nêu trên, giải pháp kiểm soát chất lượng nước trên dòng chảy trước khi vào hồ là giải pháp hiệu quả và mang tính bền vững cao Các giải pháp kỹ thuật công nghệ kiểm soát chất lượng nước sẽ được chọn lọc trình bày trong phần 3.3

3.2.4 Phương pháp lấy nước trong hồ có chọn lọc

Phương pháp lấy nước trong hồ có chọn lọc chính là lựa chọn vị trí đặt cửa (họng) lấy nước hợp lý, sử dụng dòng chảy được phân tầng để lấy nước từ các độ sâu được lựa chọn trong hồ

3.2.5 Thể chế, chính sách và pháp lý

Trong quản lý tổng hợp nguồn nước, quản lý lưu vực nói chung và quản lý lưu vực hồ nói riêng, yếu tố quan trọng không thể thiếu là các vấn đề về thể chế, chính sách và pháp lý Các yếu tố này được đánh giá là quan trọng và cần được đi trước một bước Các giải pháp về thể chế chính sách được thực hiện là động lực để các giải pháp về công nghệ, kỹ thuật và tài chính thành công

Các thể chế, chính sách và khung pháp lý được xây dựng dựa trên các chiến lược, chương trình, kế hoạch có liên quan, đảm bảo phát triển bền vững tài nguyên nước trên nguyên tắc đảm bảo kết hợp hài hòa giữa con người và thiên nhiên, giữa gìn giữ môi trường và phát triển kinh tế trên quan điểm phát triển bền vững, đảm bảo thoát nước cho lưu vực, giải quyết được các xung đột, áp dụng được các giải

pháp khoa học và thông tin, có sự tham gia của các bên liên quan và dễ dàng cho việc quản lý

Cần thiết phải rà soát lại các tổ chức quản lý về tài nguyên nước, lưu vực sông hồ, từ cấp trung ương đến địa phương, làm rõ chức năng nhiệm vụ của từng

tổ chức, tránh chồng chéo và không bỏ sót Cần củng cố và thành lập mới các ban quản lý lưu vực hồ, hoạt động độc lập và trực thuộc các đơn vị quản lý nhà nước cấp trung ương, địa phương phụ thuộc vào quy mô, vai trò và tầm ảnh hưởng của hồ Cần thiết làm rõ chức năng nhiệm vụ, xây dựng phương thức và cơ chế hoạt động phù hợp để đảm bảo hoàn thành nhiệm vụ được giao

Cần thiết rà soát và xây dựng các luật, chiến lược và chính sách về tài nguyên nước nói chung, tài nguyên nước hồ nói riêng, trong đó đặc biệt quan tâm đến các điều luật về khai thác và bảo vệ hồ chứa Đề xuất các biện pháp góp phần thúc đẩy việc thực thi luật Tăng cường năng lực cho các cán bộ thuộc các tổ chức quản lý tài nguyên nước bao gồm đào tạo, chia sẻ thông tin, chuyển giao công nghệ

3.2.6 Sự tham gia của cộng đồng

Để có thể quản lý, khai thác hồ chứa hiệu quả và bảo vệ chất lượng nước

hồ cần thiết phải có sự tham gia của cộng đồng, của các bên liên quan Việc quản

lý và bảo vệ hồ chứa chỉ có thể thành công nếu có sự tham gia tích cực của cộng đồng Các quyết định, các chính sách cần được xây dựng có sự tham gia của cộng đồng và các bên liên quan Cần thiết có các kế hoạch nâng cao nhận thức cộng đồng, thông qua các biện pháp tuyên truyền, giáo dục, truyền thông, để cộng đồng và các bên liên quan hiểu rõ vai trò và ảnh hưởng của mình trong việc bảo vệ môi trường, bảo vệ tài nguyên nước, chất lượng nước

3.2.7 Giải pháp quản lý lưu vực hồ

Các giải pháp bảo vệ hồ chứa trong quản lý lưu vực hồ phụ thuộc vào đặc điểm của hồ, có thể là những giải pháp cụ thể như sau:

1 Tăng cường bảo vệ nguồn nước và bảo vệ hệ sinh thái thủy sinh Thực hiện đồng bộ các biện pháp phòng, chống ô nhiễm nguồn nước mặt và nguồn nước dưới đất; bảo đảm dòng chảy tối thiểu của các sông; ngăn chặn và xử lý tình trạng khai thác tài nguyên nước quá mức làm suy thoái, cạn kiệt nguồn nước, bảo vệ tính toàn vẹn của hệ sinh thái thủy sinh, các vùng đất ngập nước, vùng cửa sông, ven biển;

2 Bảo đảm tính bền vững, hiệu quả trong khai thác, sử dụng tài nguyên nước

3 Phát triển bền vững tài nguyên nước

4 Giảm thiểu tác hại do nước gây ra

5 Hoàn thiện thể chế, tổ chức

6 Tăng cường năng lực điều tra, nghiên cứu, phát triển công nghệ

3.3 Các giải pháp về kỹ thuật công nghệ

3.3.1 Ngăn hiện tượng phú dưỡng trong hồ

Một số giải pháp xử lý và quản lý chất lượng nước trong hồ bao gồm: không phân tầng, sục khí/ ôxy hóa dưới lớp giữa hồ chứa nước có sự phân tầng nhiệt, bể nước ngầm, hạ thấp mực nước hồ, pha loãng, khử hoạt tính của phốt pho, loại bỏ cặn lắng ở đáy hồ, cắt bỏ thực vật mọc dưới nước, kiểm soát sinh học, sử dụng thuốc diệt cỏ và thuốc diệt tảo

Cụ thể: Có thể sử dụng bơm thủy lực hoặc bơm khí nén để phá vỡ hoặc ngăn cản sự phân tầng; Sục khí/ ôxy hóa tầng nước dưới cùng trong hồ chứa nước

có sự phân tầng nhiệt; Hạ mực nước của hồ; pha loãng nước hồ; Khử hoạt tính của

phốt pho; Loại bỏ cặn lắng; Cắt bỏ thực vật mọc dưới nước

Nạo vét hồ

Loại bỏ chất cặn lắng dưới đáy hồ bằng cách nạo vét là một phương pháp phổ biến để loại bỏ bùn, phù sa, chất dinh dưỡng thừa và các hợp chất độc hại Tuy nhiên áp dụng biện pháp nạo vét hồ cần đặc biệt quan tâm đến những tác động, ảnh hưởng đến hệ sinh thái Các cặn lắng của hồ là một phần của hệ sinh thái phức tạp chứa sinh vật đáy với vai trò như là nguồn thức ăn và cung cấp giúp loại bỏ khí nitơ Do đó, việc loại bỏ cặn lắng sẽ phá hủy những chức năng này và

có thể xáo trộn các cặn lắng độc hại Bên cạnh đó, thực hiện nạo vét rất tốn kém

và không phải là một giải pháp lâu dài trừ khi không xử lý được nguồn ô nhiễm

S ục khí tăng hàm lượng oxy hòa tan tại hồ

Quá trình phân hủy chất hữu cơ trong hồ do lượng chất hữu cơ cao từ lưu vực sông có thể giảm hàm lượng oxy hòa tan (DO) Trái lại, hàm lượng DO thấp

có thể làm cá chết và mất môi trường sống của sinh vật đáy Một cách giải quyết vấn đề ngắn hạn là phun ô xy hòa tan hoặc khí nén trực tiếp vào vùng có hàm lượng DO thấp, thường ở dưới đáy hồ Phương pháp này hiện đang được áp dụng

ở một số nước phát triển có điều kiện kinh tế tốt, áp dụng đối với các hồ cấp nước

có hàm lượng các chất N, P cao

Phương pháp tăng hàm lượng oxy hòa tan trên dòng trước khi xả vào hồ

Nhằm tăng cường chất lượng nước, giảm thiểu chất ô nhiễm vào hồ, các biện pháp xử lý chất lượng nước được áp dụng trước khi chảy vào hồ, trong đó biện pháp nâng cao hàm lượng DO của nước xả trước khi vào hồ được sử dụng phổ biến Biện pháp áp dụng có thể là sử dụng tua-bin thông khí hoặc các đập ngăn, đập tràn tăng khả năng sục khí

3.3.2 Giải pháp tự nhiên và cơ khí nâng cao hàm lượng DO trong hồ

Quá trình tự làm sạch, một trong những yếu tố hình thành chất lượng nước quan trọng nhất được diễn ra hiệu quả trong điều kiện đầy đủ oxy Mục đích của biện pháp làm thoáng nhân tạo cho sông hồ là tăng cường quá trình tự làm sạch trong đó bằng cách cấp oxy cưỡng bức Quá trình làm thoáng này sẽ cung cấp thêm oxy để vi khuẩn tiếp tục oxy hóa các chất hữu cơ theo nước thải xả vào nguồn nước Cơ chế oxy hóa các chất trong nguồn nước giống như cơ chế tự oxy hóa, tuy nhiên nó kèm theo một loạt phản ứng khác, hỗ trợ cho quá trình phục hồi chất lượng nước sau khi tiếp nhận nước thải

Trong điều kiện bão hòa oxy, tốc độ phân hủy các chất sẽ tăng lên gấp hai lần so với khi thiếu hụt oxy Ngoài việc cung cấp đủ oxy, quá trình làm thoáng còn làm tăng số lần va chạm giữa các phần tử tham gia phản ứng Khả năng tiếp xúc

và thu nhận, hấp phụ các chất hữu cơ của vi khuẩn tăng lên rõ rệt Sụ khuấy trộn cũng làm dịch chuyển lớn khối lượng nước từ tầng dưới lên tầng trên, từ vùng tối sang vùng sáng, từ vùng nhiệt độ thấp sang vùng nhiệt độ cao, tạo điều kiện tốt cho quá trình quang hợp, tách khí, chống phân tầng nước Nhờ làm thoáng cưỡng bức, nồng độ oxy hòa tan trong hồ sẽ tăng lên do quá trình khuếch tán bề mặt và

do quang hợp

Quá trình làm thoáng nhân tạo còn làm bay hơi các chất bẩn dễ bay hơi trong nước, đặc biệt là các sản phẩm phân hủy cặn đáy như axit hữu cơ, phenol, este, aldehit, hydrosunphua, Việc làm giàu oxy còn thúc đẩy quá trình khoáng hóa các chất hữu cơ chứa nito, đặc biệt là các quá trình amoni hóa, nitrat hóa và oxy hóa trong nước

Quá trình thổi khí, làm thoáng nhân tạo còn làm giảm đáng kể các loại vi khuẩn gây bệnh Khi thổi khí, xuất hiện các loại vi khuẩn hiếu khí phân hủy chất

hữu cơ Với cường độ hoạt động mạnh, chúng sẽ tranh giành oxy cung như tạo nên các sản phẩm kìm hãm vi khuẩn gây bệnh phát triển

H iệu quả làm thoáng nhân tạo làm giàu oxy cho nguồn nước được tính

toán theo Streeter – Phelp, theo đó quá trình tiêu thụ oxy để oxy hóa sinh hóa các chất hữu cơ và tổng lượng oxy trong nước nguồn bao gồm khuếch tán oxy khí quyển vào nước và oxy tiêu thụ sinh hóa được tính toán

Cá c biện pháp làm thoáng nhân tạo gồm có: biện pháp động học, cơ khí, thủy

động lực học, khí nén hoặc biện pháp tổng hợp bao gồm các quá trình sục khí, khuấy trộn,…

Để tăng hiệu quả làm thoáng, người ta còn có thể kết hợp các biện pháp cơ khí với khí nén, tạo oxy bằng phương pháp điện phân,… Tuy nhiên mỗi phương pháp có một điều kiện áp dụng riêng vì vậy cần phải cân nhắc tính toán trong các trường hợp cụ thể

Các công trình làm thoáng theo nguyên lý động học là các đập tràn, khung làm thoáng hoặc thiết bị phun mưa

3.3.3 Sử dụng hóa chất

Phương pháp hóa học dùng để xử lý nước chỉ đơn thuần làm cho nước trong hơn, bớt mùi hơn Song, nhìn tổng thể và căn nguyên gây ra sự ô nhiễm thì chưa giải quyết dứt điểm, chính vì vậy, sau một thời gian xử lý, ô nhiễm sẽ tái phát

3.3 4 Kiểm soát chất lượng nước hồ bằng các loài thủy sinh và vi sinh vật

Nhiều biện pháp xử lý nước sông hồ đang bị ô nhiễm đã được nghiên cứu

và áp dụng như dùng thực vật thủy sinh để loại bỏ các chất hữu cơ, chất rắn và tác nhân gây bệnh Giải pháp kiểm soát nước hồ sử dụng thực vật thủy sinh được đánh giá là hiệu quả, bởi ngoài việc hạn chế được tác nhân gây ô nhiễm, thực vật thủy sinh còn có thể sử dụng làm thức ăn chăn nuôi, sản xuất phân bón Tuy nhiên, việc

áp dụng các loài thực vật thủy sinh có thể dẫn đến sự phát triển ồ ạt ngoài tầm kiểm soát Vì vậy, đối với các trường hợp áp dụng giải pháp này cần thiết phải tiến hành thí nghiệm với qui mô nhỏ trước khi áp dụng rộng rãi Thực vật thủy sinh (bèo tây, bèo cái, rau muống, bèo tấm, cải xoong ) cũng là một giải pháp hữu hiệu để loại bỏ kim loại nặng, chất hữu cơ gây ô nhiễm từ nước thải công nghiệp, chế biến thực phẩm

Giải pháp xử lý nước hồ bằng vi sinh vật là một giải pháp hiệu quả trong kiểm soát chất lượng nước hồ Dưới tác động của vi sinh, mùi hôi thối sẽ được giảm đáng kể và cải thiện điều kiện nuôi trồng thủy sản cho hồ mà không phải nạo vét, thay nước hồ Vi sinh vật được đưa vào hồ dưới dạng dung dịch hoặc viên nên không ảnh hưởng tới cảnh quan hồ như phương án trồng thực vật thủy sinh Ngoài

ra, các chế phẩm vi sinh vật hữu hiệu dễ sử dụng, chi phí thấp đưa lại hiệu quả kinh tế cao Các giải pháp kiểm soát chất lượng nước hồ sử dụng thực vật thủy sinh và vi sinh vật cần được nghiên cứu, tính toán kỹ lưỡng trước khi áp dụng đối với từng hồ

3.3.5 Các giải pháp kiểm soát xả chất thải ra nguồn

Chất lượng nước xả ra hồ được kiểm soát theo Quy chuẩn Việt Nam QCVN 2008 Trong trường hợp quá trình tự làm sạch trên sông suối trước khi vào hồ không đảm bảo tiêu chuẩn xả nước ra nguồn, theo QCVN 14-2008, hay chất lượng nước hồ không đảm bảo tiêu chuẩn chất lượng nước theo QCVN 08-

2008, cần thiết phải có các biện pháp kiểm soát chất lượng nước trước khi vào

hồ, hạn chế xả chất thải ra nguồn

Có nhiều giải pháp quản lý và kỹ thuật hạn chế xả chất thải ra nguồn, trong đó có thể phân ra hai loại chính: Hạn chế xả chất thải vào sông hồ; Tăng cường tự làm sạch nguồn nước và xử lý nước thải trên dòng trước khi vào hồ

Các biện pháp hạn chế xả chất thải vào sông hồ, gồm có:

• Quy hoạch hợp lý các cống xả nước thải

• Xử lý nước thải: Xử lý tập trung và phân tán tại các trạm xử lý nước thải, các hồ sinh học, bãi ngập nước…vv

• Cấp nước tuần hoàn và sử dụng lại nước thải

• Sản xuất bằng công nghệ sạch và công nghệ ít chất thải

Tăng cường tự làm sạch nguồn nước và xử lý nước thải trên dòng trước khi vào hồ:

• Tăng cường xáo trộn tại cống xả nước thải

• Bổ sung nước sạch để pha loãng nước thải

• Làm giàu oxy cho nguồn nước

• Nuôi trồng thuỷ sinh

• Sử dụng hồ sinh học và bãi ngập nước xử lý nước thải trên dòng trước khi vào hồ

X ử lý nước thải

Xử lý nước thải là giai đoạn cuối cùng của hệ thống thoát nước thải Xử lý nước

thải là quá trình công nghệ làm cho nước thải trở nên sạch hơn, đủ tiêu chuẩn vệ sinh để

xả vào môi trường tiếp nhận Trên cơ sở nguyên tắc kiểm soát ô nhiễm nước nêu trên, nước thải đô thị được tổ chức xử lý, đáp ứng yêu cầu xả vào môi trường theo yêu cầu

Biện pháp tốt nhất để cải thiện chất lượng nước hồ là hạn chế xả nước thải và

chất thải vào hồ Đây là nhóm các biện pháp công trình gồm : Xây dựng hệ thống cống bao tách nước thải không cho trực tiếp xả vào hồ, vào sông suối dẫn đến hồ; xây dựng

cơ sở hạ tầng quanh hồ: đường dạo, hệ thống thu gom và tách nước thải ; nước thải đưa

về trạm xử lý tập trung…

Các công nghệ xử lý nước thải:

- Xử lý nước thải ở các trạm xử lý nước thải

Có nhiều phương pháp khác nhau trong xử lý nước thải, tùy điều kiện địa phương, tài chính và chính sách mà ta có thể lựa chọn phương pháp và công nghệ phù hợp Phương pháp xử lý nước thải tại các trạm xử lý nước với các công trình

xử lý các bước như trong ví dụ là một phương pháp cơ bản, bài bản Phương pháp này có các ưu điểm như hiệu quả xử lý cao, ổn định, có thể áp dụng tự động hóa

và cơ giới hóa, tuy nhiên nó có nhược điểm là chi phí xây dựng và quản lý vận hành cao

- Xử lý nước thải chi phí thấp

Có hai biện pháp xử lý nước thải chi phí thấp để xử lý tập trung nước thải được đánh giá là có hiệu quả cao về kinh tế và kỹ thuật là Xử lý nước thải áp dụng

hồ sinh học và Xử lý nước thải sử dụng bãi ngập nước (wetlands)

- Hồ sinh học xử lý nước thải có thể là hồ tự nhiên hoặc nhân tạo, còn gọi

là hồ ổn định nước thải, được áp dụng phổ biến ở các nước có khí hậu nóng Trong

hồ diễn ra các quá trình oxy hóa các chất hữu cơ nhờ các loài vi khuẩn, tào và các

loài thủy sinh vật khác Các yếu tố tự nhiên như nhiệt độ cao và giàu ánh sáng mặt trời có khả năng thúc đẩy sự phát triển của các loại vi sinh vật, có khả năng xử lý các chất hữu cơ trong nước thải Hồ sinh học có thể xử lý nước theo cả hai cách là hiếu khí và kỵ khí Hồ sinh học xử lý nước thải có các ưu điểm nổi bật là dễ xây dựng, giá thành thấp và hiệu quả xử lý cao Hồ sinh học có thể xử lý các loại sinh vật gây bệnh cao mà không cần các biện pháp xử lý diệt khuẩn như clo hóa, ozon hóa, UV… Tuy nhiên, phương pháp xử lý nước bằng hồ sinh học có các hạn chế như: hiệu quả xử lý chất lơ lửng của hồ sinh học thấp hơn các công trình xử lý nước thải khác do sự xuất hiện tảo trong dòng nước thải ra khỏi hồ; thời gian lưu nước trong hồ để đảm bảo hiệu quả xử lý lâu hơn do đó hồ yêu cầu có dung tích

lớn, chiếm diện tích Phương pháp xử lý nước bằng hồ sinh học được áp dụng ở những nơi có điều kiện về diện tích đất và chi phí sử dụng đất không cao

Có ba loại hồ sinh học chính là hồ kị khí, hồ tùy nghi, và hồ hiếu khí/hồ xử

lý triệt để Hồ kị khí; hồ tùy nghi là hồ có cả hai quá trình kị khí và hiếu khí kết hợp; và hồ hiếu khí

Hồ kị khí là loại hồ sâu không cần oxy hòa tan cho hoạt động vi sinh Ở

đây các loài vi sinh kị khí và vi sinh tùy nghi dùng oxy từ các hợp chất như nitrate, sulphat để oxy hóa các chất hữu cơ cao và cặn lơ lửng lớn đồng thời có thể kết hợp với phân hủy bùn lắng Hồ kị khí có chức năng phân hủy cặn lắng, xử lý BOD dựa trên sự phân giải của các vi sinh vật kị khí Hồ kị khí không có tảo và không đòi hỏi diện tích hồ lớn Hồ này cần có chiều sâu lớn Tải trọng thiết kế trong khoảng

220 -560 kg BOD5/ha.ngày Quá trình kị khí xảy ra làm phát sinh các chất có mùi hôi hòa tan trong nước và khuyếch tán vào không khí

Hồ hiếu khí là loại hồ có diện tích rộng, chiều sâu thấp Chất hữu cơ trong

nước thải chủ yếu được xử lý nhờ sự công sinh giữa tảo và vi khuẩn sống ở dạng

lơ lửng Oxy cung cấp cho vi khuẩn nhờ sự khuyếc tán qua bề mặt và quang hợp của tảo Chất dinh dưỡng và CO2 sinh ra trong quá trình phân hủy chất hữu cơ được tảo sử dụng Hồ hiếu khí có hai dạng, một là tối ưu hóa sản lượng tảo, hồ thường có chiều sâu nhỏ, từ 0.15 – 0.45m, hai là hồ tối ưu hóa lượng oxy cung cấp cho vi khuẩn, hồ thường có chiều sâu từ 1-1.5m Quá trình oxy hóa các chất hữu

cơ được thực hiện nhờ các vi sinh vật hiếu khí Hồ được cung cấp oxy thông qua khuyếc tán không khí qua mặt nước hoặc được cung cấp bằng các máy cấp khí

Hồ tùy nghi cũng có chức năng phân hủy cặn lắng và xử lý BOD ở cả hai

quá trình hiếu khí và kỵ khí Nguồn oxy cung cấp chủ yếu là sự quang hợp của tảo Hồ tùy nghi cần có sự tăng cường cung cấp khí bề mặt Hồ tùy nghi thường có chiều sâu khoảng 1-2 m, thích hợp cho việc phát triển tảo và các vi sinh tùy nghi Ban ngày khi có ánh nắng quá trình chính xảy ra trong hồ hiếu khí Ban đêm ở lớp đáy ao quá trình chính là kị khí

Các hồ sinh học thường được bố trí kết hợp với nhau đảm bảo hiệu quả xử

lý nước thải

Cơ sở khoa học của các quá trình phản ứng phân hủy và oxy hóa các chất, loại bỏ các chất hữu cơ và dinh dưỡng trong các hồ sinh học được thể hiện qua các phương trình phản ứng sau:

Đất ngập nước (wetland) được hiểu là phần đất có chứa nước trong đất

thường xuyên dạng bão hoà hoặc cận bão hòa Trong thiên nhiên, đất ngập nước

hiện diện ở các vùng trũng thấp như các cánh đồng lũ, đầm lầy, ao hồ, kênh rạch, ruộng nước, vườn cây, rừng ngập nước mặn hoặc nước ngọt, các cửa sông tiếp giáp với biển, … Đất ngập nước tham gia tích cực vào chu trình thủy văn và có khả năng xử lý chất thải qua quá trình tự làm sạch bằng các tác động lý hóa và sinh học phức tạp Wetland còn được gọi là bãi lọc ngập nước

Tuy nhiên, việc xử lý nước thải qua đất ngập nước tự nhiên thường

chậm, phải có nhiều diện tích và khó kiểm soát quá trình xử lý nên các nhà khoa học đã đề xuất ra biện pháp xây dựng các khu xử lý nước thải qua đất

(land treatment) Khu này còn được gọi là bãi lọc ngập nước nhân tạo

(constructed wetland), chữ “nhân tạo” được hiểu là hệ thống được thiết kế và xây dựng như một vùng đất ngập nước nhưng việc xử lý nước thải hiệu quả hơn, giảm diện tích và đặc biệt có thể quản lý được quá trình vận hành ở mức đơn giản

Có 2 kiểu phân loại đất ngập nước nhân tạo cơ bản theo hình thức chảy: loại

dòng nước chảy tự do trên mặt (free water surface flow) và loại chảy ngầm trong đất (subsurface flow) Loại chảy tự do thì ít tốn kém và tạo sự điều hòa nhiệt độ khu

vực cao hơn loại chảy ngầm nhưng hiệu quả xử lý thì kém hơn, tốn diện tích đất nhiều hơn Loại wetland chảy tự do có thể được kiến tạo thành một vùng đất ngập nước như khu bảo tồn sinh thái, gần giống với thiên nhiên, có thể kết hợp với du lịch

Đất ngập nước nhân tạo kiểu chảy ngầm lại phân ra hai kiểu chảy: chảy ngang (horizontal flow) gồm dòng chảy ngầm và dòng chảy bề mặt (hình 3.9) và chảy thẳng đứng (vertical flow) (hình 3.10) Việc chọn lựa kiểu hình tùy thuộc vào địa hình và năng lượng máy bơm Có thể phối hợp cả hai hình thức xử lý này trong xử lý nước thải

Nhiều loại cây trồng cho bãi lọc ngập nước nhân tạo được lựa chọn để tham gia vào quá trình hấp thu các chất ô nhiễm trong nước thải, nhiều nhất là các loại cây sậy, lác, cỏ Vetiver (cho loại chảy ngầm) hoặc lục bình, hoa súng, bèo các loại, …

Các quá trình xử lý ô nhiễm trong bãi lọc ngập nước gồm có quá trình loại

bỏ chất lơ lửng, xử lý BOD, Nitơ, phốt pho và vi trùng Trong đó quá trình khử phốt pho trong bãi lọc ngập nước được thực hiện đồng thời với việc loại bỏ một số chất kim loại và khoáng chất như nhôm (Al), sắt (Fe), canxi (Ca) và mùn sét trong đất trầm tích

Nhiều nghiên cứu thực nghiệm khả năng xử lý nước của bãi lọc ngập nước dạng wetland đã được thực hiện với các quy mô, hình thức bãi lọc nhân tạo và các loại cây trồng khác nhau ở trong nước và ngoài nước đã chứng minh hiệu quả của