Nghiên cứu đánh giá khả năng chịu tải ô nhiễm hữu cơ và đề xuất biện pháp bảo vệ nguồn nước mặt tỉnh hậu giang

- Đánh giá được hiện trạng và dự báo chất lượng nước mặt do các chất hữu cơ của các sông, rạch chính trên địa bàn tỉnh.. Vấn đề ô nhiễm nguồn nước mặt đang được báo động do ảnh hưởng bởi

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ••••••••••••••••o¤o••••••••••••••••

NGUYỄN THỊ KIM LÀO

Chuyên ngành: Quản Lý Môi Trường

Mã số : 60.85.10

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU TẢI Ô NHIỄM HỮU CƠ VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP BẢO VỆ

NGUỒN NƯỚC MẶT TỈNH HẬU GIANG

(Chỉnh sửa theo ý kiến Hội đồng ngày 26/01/2013)

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HỒ CHÍ MINH, tháng 02 năm 2013

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình thực hiện luận văn, tôi đã được sự giúp đỡ ủng hộ của rất nhiều người, tôi xin trân trọng cảm ơn tất cả mọi người đã giúp tôi hoàn thành luận văn

Em xin cảm ơn PGS.TS Phùng Chí Sỹ, người Thầy và cũng là người hướng dẫn

em làm luận văn này đã tận tình hướng dẫn em về mặt kiến thức để em có thể hoàn thành được luận văn của mình

Em xin cảm ơn Thầy Cô Khoa Môi Trường – Trường Đại Học Bách Khoa đã dạy dỗ, tiếp thêm kiến thức cho em trong suốt những năm học

Tôi xin cảm ơn tất cả các anh chị và bạn bè đồng nghiệp đã luôn giúp đỡ và ủng

hộ tôi trong suốt thời gian qua

Con xin cảm ơn Ba Mẹ và gia đình đã luôn bên cạnh động viên và tạo động lực cho con để có thể hoàn thành được việc học như mong đợi

TP Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 02 năm 2013

Nguyễn Thị Kim Lào

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐHQG – HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS Phùng Chí Sỹ

Cán bộ chấm nhận xét 1: TS Nguyễn Tấn Phong

Cán bộ chấm nhận xét 2: TS Nguyễn Thế Vinh

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại Học Bách Khoa, ĐHQG Tp.HCM ngày 26 Tháng

01 Năm 2013

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sỹ gồm:

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

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi

luận văn đã được sửa chữa (nếu có)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÕA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

- oOo - NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: NGUYỄN THỊ KIM LÀO MSHV: 11260551

Ngày, tháng, năm sinh : 15/03/1988 Nơi sinh: Quảng Ngãi

Chuyên ngành: Quản lý môi trường – khóa 2011 Mã số: 60.85.10

I TÊN ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU TẢI Ô NHIỄM HỮU

CƠ VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP BẢO VỆ NGUỒN NƯỚC MẶT TỈNH HẬU GIANG

II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

- Đánh giá được hiện trạng và dự báo phát thải các chất ô nhiễm hữu cơ từ các nguồn thải chính trên địa bàn tỉnh Hậu Giang, bao gồm các hoạt động công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, nuôi trồng thủy sản, chăn nuôi, sinh hoạt trên địa bàn tỉnh

- Đánh giá được hiện trạng và dự báo chất lượng nước mặt do các chất hữu cơ của các sông, rạch chính trên địa bàn tỉnh

- Xác định được các khả năng chịu tải ô nhiễm hữu cơ của các sông, rạch chính trên địa bàn tỉnh

- Đề xuất được các biện pháp bảo vệ nguồn nước mặt của tỉnh Hậu Giang

III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 02/07/2012

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 30/11/2012

TÓM TẮT

Quá trình phát triển kinh tế xã hội xẩy ra với nhịp độ cao đã và đang làm thay đổi chất lượng môi trường tỉnh Hậu Giang nói chung và chất lượng nước mặt nói riêng Vấn đề ô nhiễm nguồn nước mặt đang được báo động do ảnh hưởng bởi các nguồn thải từ công nghiệp, sinh hoạt, chăn nuôi, nuôi trồng thủy sản… Để có

cơ sở khoa học và thực tiễn để quản lý tổng hợp chất lượng nước mặt tỉnh Hậu

Giang phục vụ cho công tác quản lý môi trường, đề tài “Nghiên cứu đánh giá khả năng chịu tải ô nhiễm hữu cơ và đề xuất biện pháp bảo vệ nguồn nước mặt Tỉnh Hậu Giang” là cần thiết và cấp bách

Sau 6 tháng thực hiện (từ tháng 06/2012 đến tháng 12/2012) Luận văn đã thực hiện một số nội dung chính sau:

- Đánh giá được hiện trạng và dự báo phát thải các chất ô nhiễm hữu cơ từ các nguồn thải chính trên địa bàn tỉnh Hậu Giang, bao gồm các hoạt động công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, nuôi trồng thủy sản, chăn nuôi, sinh hoạt trên địa bàn tỉnh

- Đánh giá được hiện trạng và dự báo chất lượng nước mặt do các chất hữu cơ của các sông, rạch chính trên địa bàn tỉnh

- Xác định được các khả năng chịu tải ô nhiễm hữu cơ của các sông, rạch chính trên địa bàn tỉnh

- Đề xuất được các biện pháp bảo vệ nguồn nước mặt của tỉnh Hậu Giang

Kết quả luận văn tuy chỉ mới đánh giá được chất lượng nước và thế hiện sơ bộ khả năng chịu tải ô nhiễm hữu cơ ở các nhánh sông rạch chính nhưng cũng là cơ sở

để cơ quan quản lý quy hoạch và có biện pháp giảm ô nhiễm nhằm bảo vệ nguồn tài nguyên nước mặt Tỉnh Hậu Giang

After 6 months of implementation (from 06/2012 to 12/2012) thesis has made the following main content:

- Assess the current situation and forecast emissions of organic pollutants from the source of emissions in the province of Hau Giang Province, including industrial activities, cottage industries, aquaculture, animal husbandry,activities in the province

- Assess the current situation and forecasts of surface water quality due to the organic nature of rivers and canals in the province

- Determine the load capacity of organic pollution of rivers and canals in the province

- Proposed measures to protect surface water of Hau Giang

Thesis results but only to assess water quality and the preliminary load capacity

of organic pollution in the tributaries of the main rivers but also the basis for planning and management agencies to take measures to reduce itscontamination in order to protect surface water resources in Hau Giang Province

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân dưới sự hướng dẫn, hỗ trợ của Thầy Phùng Chí Sỹ, được xuất phát từ yêu cầu phát sinh trong công việc để hình thành hướng nghiên cứu Các số liệu, thông tin, tài liệu trích dẫn được sử dụng trong quá trình nghiên cứu là trung thực, có nguồn gốc rõ ràng và tuân thủ đúng nguyên tắc trình bày trong luận văn Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm về kết quả nghiên cứu trong luận văn tốt nghiệp của mình

TP Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 02 năm 2013

Học viên

Nguyễn Thị Kim Lào

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Đặt vấn đề 1

2 Tính cấp thiết của đề tài 2

3 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 3

4 Nội dung nghiên cứu của đề tài 3

5 Phương pháp nghiên cứu của đề tài 5

6 Ý nghĩa của luận văn 7

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 9

1.1.TỔNG QUAN VẤN ĐÈ NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI 9

1.2.TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU TẠI VIỆT NAM 11

CHƯƠNG 2 : ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN-KINH TẾ-XÃ HỘI TỈNH HẬU GIANG 15

2.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN TỈNH HẬU GIANG 15

2.1.1 Vị trí địa lý và phạm vi lãnh thổ 15

2.1.2 Địa hình 16

2.1.3 Thổ nhưỡng 16

2.1.4 Khí hậu 16

2.1.5 Thủy văn 17

2.1.5.1 Hiện trạng mạng lưới sông rạch tỉnh Hậu Giang 17

2.1.5.2 Đặc điểm thủy văn tỉnh Hậu Giang 19

2.1.5.3 Kết quả đo đạc thủy văn bổ sung tại 30 mặt cắt 20

2.1.6 Sinh vật, cảnh quan tự nhiên 25

2.1.7 Tài nguyên khoáng sản 26

2.2 ĐIỀU KIỆN KINH TẾ 26

2.2.1 Ngành Nông- lâm- ngư nghiệp 26

2.2.2 Công nghiệp 27

2.2.3 Thương mại – dịch vụ 27

2.3 ĐIỀU KIỆN XÃ HỘI 28

2.3.1 Dân số và sự phân bố dân cư 28

2.3.2 Tình hình gia tăng dân số 28

2.3.2.1 Gia tăng tự nhiên 28

2.3.2.2 Gia tăng cơ giới 29

2.3.3 Nguồn lao động 29

2.3.4 Thành phần dân tộc và tôn giáo 30

2.3.4.1 Dân tộc 30

2.3.4.2 Tôn giáo 30

2.3.5 Cơ sở vật chất kĩ thuật 30

2.3.6 Chất lượng cuộc sống 31

2.3.7 Văn hóa, y tế, giáo dục 31

CHƯƠNG 3 : ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CHẤT HỮU CƠ CỦA HỆ THỐNG KÊNH RẠCH TỈNH HẬU GIANG 33

3.1 XÁC ĐỊNH TẢI LƯỢNG Ô NHIỄM ĐỔ RA KÊNH RẠCH TỈNH HẬU GIANG 33

3.1.1 Hiện trạng nguồn ô nhiễm và đặc trưng nước thải 33

3.1.1.1 Các nguồn gây ô nhiễm nước thải trên địa bàn tỉnh 33

3.1.1.2 Đặc trưng nước thải trên địa bàn tỉnh 34

3.1.2 Tính toán dự báo tải lượng thải 48

3.1.2.1 Tính toán dự báo tải lượng thải từ các hoạt động công nghiệp 48

3.1.2.2 Tính toán, dự báo tải lượng thải từ nước thải sinh hoạt 49

3.1.2.3 Tính toán, dự báo tải lượng thải từ các hoạt động khác 49

3.2 ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ DỰ BÁO CHẤT LƯỢNG NƯƠC MẶT ĐẾN NĂM 2020 52

3.2.1 Đánh giá hiện trạng chất lượng nước mặt Tỉnh Hậu Giang 52

3.2.1.1 Nguồn gây tác động 52

3.2.1.2 Hiện trạng chất lượng nước mặt Tỉnh Hậu Giang 53

3.2.2 Dự báo chất lượng nước mặt Tỉnh Hậu Giang đến năm 2020 90

3.2.2.1 Lựa chọn mô hình dự báo 90

3.2.2.2 Cơ sở lý thuyết của mô hình MIKE 11 và phần mềm SHADM 91

3.2.2.3 Các kịch bản dự báo sử dụng cho mô hình Mike 11 93

3.2.2.4 Kết quả tính toán thủy lực và dự báo chất lượng nước Tỉnh Hậu Giang 98

3.3 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CHẤT HỮU CƠ CỦA HỆ THỐNG KÊNH RẠCH TỈNH HẬU GIANG 110

3.3.1 Mô hình tải lượng tối đa 110

3.3.2 Kết quả tính toán 114

CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP BẢO VỆ NGUỒN NƯỚC TỈNH HẬU GIANG 121

4.1 BIỆN PHÁP QUẢN LÝ 121

4.2 BIỆN PHÁP KINH TẾ 123

4.3 BIỆN PHÁP KỸ THUẬT 124

4.4 BIỆN PHÁP NÂNG CAO NHẬN THỨC CỘNG ĐỒNG 125

KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 127

KẾT LUẬN 127

KIẾN NGHỊ 128

TÀI LIỆU THAM KHẢO 129

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

KHCN&MT : Khoa học công nghệ và môi trường

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Lưu lượng dòng chảy một số kênh rạch chính trên địa bàn tỉnh Hậu Giang 20

Bảng 2.2 Vị trí các trạm đo đạc thủy văn bổ sung vào mùa kiệt 21

Bảng 2.3 Tóm tắt kết quả đo đạc thủy văn bổ sung các sông rạch tỉnh Hậu Giang tháng 04/2011 24

Bảng 3.1 Danh mục các KCN, CCN-TTCN trên địa bàn tỉnh Hậu Giang 35

Bảng 3.2 Ước tính lưu lượng nước thải sinh hoạt phát sinh trên địa bàn tỉnh Hậu Giang năm 2011 37

Bảng 3.3 Vị trí lấy 60 mẫu nước thải bổ sung trên địa bàn tỉnh Hậu Giang 41

Bảng 3.4 Kết quả phân tích chất lượng nước thải của 60 mẫu nước thải tại các nguồn thải chính 42

Bảng 3.5 Dự báo tải lượng thải từ hiện trạng hoạt động các KCN/CCN-TTCN 48

Bảng 3.6 Dự báo tải lượng thải từ hiện trạng hoạt động các cơ sở công nghiệp nằm ngoài KCN/CCN-TTCN 49

Bảng 3.7 Dự báo tải lượng thải từ các khu dân cư đô thị tập trung 49

Bảng 3.8 Dự báo tải lượng thải từ các hoạt động chăn nuôi heo 50

Bảng 3.9 Dự báo tải lượng thải từ các hoạt động chăn nuôi trâu bò 50

Bảng 3.10 Dự báo tải lượng thải từ các hoạt động nuôi trồng thủy sản 51

Bảng 3.11 Dự báo tải lượng thải có trong nước mưa chảy tràn vào mùa kiệt 51

Bảng 3.12 Vị trí các điểm quan trắc chất lượng nước mặt trên địa bàn tỉnh Hậu Giang giai đoạn 2006 – 2010 54

Bảng 3.13 Kết quả phân tích chất lượng nước tại vị trí 30 mặt cắt đo đạc thủy văn 71

Bảng 3.14 Bảng quy định các giá trị qi, BPi 80

Bảng 3.15 Bảng quy định các giá trị BPi và qi đối với DO% bão hòa 81

Bảng 3.16 Bảng quy định các giá trị BPi và qi đối với thông số pH 81

Bảng 3.17 Bảng đánh giá chất lượng nước bằng chỉ số WQI 82

Bảng 3.18 Kết quả tính toán chỉ số WQI cho thông số pH và DO 83

Bảng 3.19 Kết quả tính toán chỉ số WQI cho các thông số còn lại 84

Bảng 3.20 Kết quả tính toán chỉ số WQI cho các thông số còn lại (tt) 86

Bảng 3.21 Kết quả tính toán thông số WQISI tại từng vị trí quan trắc 88

Bảng 3.22 Danh mục các KCN, CCN-TTCN dự kiến được quy hoạch trên địa bàn tỉnh Hậu Giang đến 2020 94

Bảng 3.23 Tính toán, dự báo lưu lượng nước thải phát sinh từ hoạt động của các KCN/CCN-TTCN đến năm 2015 95

Bảng 3.24 Tính toán, dự báo lưu lượng nước thải phát sinh từ hoạt động của các KCN/CCN-TTCN đến năm 2020 95

Bảng 3.25 Ước tính dân số và lưu lượng nước thải phát sinh đến năm 2020 96

Bảng 3.26 Ước tính nước thải phát sinh từ hoạt động chăn nuôi gia súc, gia cầm và nuôi trồng thủy sản 97

Bảng 3.27 Vị trí biên được dùng trong mô hình 98

Bảng 3.28 Bảng phân vùng tính tải lượng tối đa 114

Bảng 3.29 Kết quả tính toán tải lượng tối đa ngày đến năm 2020 (theo cột B1) 119

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Bản đồ hành chính tỉnh Hậu Giang 15

Hình 2.2 Bản đồ hiện trạng mạng lưới các sông rạch chính tỉnh Hậu Giang 18

Hình 2.3 Bản đồ vị trí trạm đo thủy văn kết hợp lấy mẫu chất lượng nước bổ sung (30 mặt cắt) 23 Hình 3.1 Sơ đồ các vị trí quan trắc chất lượng nước mặt trên địa bàn tỉnh Hậu Giang giai đoạn 2006 – 2010 55

Hình 3.2 Diễn biến pH trong nước mặt tại các sông, kênh rạch đoạn chảy qua các trung tâm huyện thị trên địa bàn tỉnh Hậu Giang 57

Hình 3.3 Hàm lượng DO trong nước mặt tại các sông, kênh rạch – đoạn qua trung tâm các huyện, thị trên địa bàn tỉnh Hậu Giang qua các năm từ 2006 – 2010 58

Hình 3.4 Hàm lượng BOD5 trong nước mặt tại các sông, kênh rạch – đoạn qua trung tâm các huyện, thị trên địa bàn tỉnh Hậu Giang qua các năm từ 2006 – 2010 58

Hình 3.5 Hàm lượng COD trong nước mặt tại các sông, kênh rạch – đoạn qua trung tâm các huyện, thị trên địa bàn tỉnh Hậu Giang qua các năm từ 2006 – 2010 63

Hình 3.6 Hàm lượng TSS trong nước mặt tại các sông, kênh rạch – đoạn qua trung tâm các huyện, thị trên địa bàn tỉnh Hậu Giang qua các năm từ 2006 – 2010 63

Hình 3.7 Hàm lượng sắt tổng trong nước mặt tại các sông, kênh rạch – đoạn qua trung tâm các huyện, thị trên địa bàn tỉnh Hậu Giang qua các năm từ 2006 – 2010 64

Hình 3.8 Hàm lượng amoni trong nước mặt tại các sông, kênh rạch – đoạn qua trung tâm các huyện, thị trên địa bàn tỉnh Hậu Giang qua các năm từ 2006 – 2010 67

Hình 3.9 Hàm lượng nitrat trong nước mặt tại các sông, kênh rạch – đoạn qua trung tâm các huyện, thị trên địa bàn tỉnh Hậu Giang qua các năm từ 2006 – 2010 68

Hình 3.10 Hàm lượng nitrit trong nước mặt tại các sông, kênh rạch – đoạn qua trung

tâm các huyện, thị trên địa bàn tỉnh Hậu Giang qua các năm từ 2006 – 2010 68

Hình 3.11 Hàm lượng coliform trong nước mặt tại các sông, kênh rạch – đoạn qua trung tâm các huyện, thị trên địa bàn tỉnh Hậu Giang qua các năm từ 2006 – 2010 70

Hình 3.12 Hàm lượng DO trong nước mặt tại vị trí 30 mặt cắt bổ sung 74

Hình 3.13 Hàm lượng TSS trong nước mặt tại vị trí 30 mặt cắt bổ sung 75

Hình 3.14 Hàm lượng BOD trong nước mặt tại vị trí 30 mặt cắt bổ sung 75

Hình 3.15 Hàm lượng COD trong nước mặt tại vị trí 30 mặt cắt bổ sung 76

Hình 3.16 Hàm lượng Amoni trong nước mặt tại vị trí 30 mặt cắt bổ sung 76

Hình 3.17 Hàm lượng Nitrat trong nước mặt tại vị trí 30 mặt cắt bổ sung 77

Hình 3.18 Hàm lượng sắt tổng trong nước mặt tại vị trí 30 mặt cắt bổ sung 77

Hình 3.19 Hàm lượng photphat trong nước mặt tại vị trí 30 mặt cắt bổ sung 78

Hình 3.20 Bản đồ chỉ số chất lượng nước mặt (WQI) tỉnh Hậu Giang năm 2011 tỷ lệ 1:50.000 90

Hình 3.21 Sơ đồ vị trí các biên lỏng sử dụng trong tính toán 99

Hình 3.22 Bản đồ vị trí các nguồn thải công nghiệp chính trên địa bàn tỉnh Hậu Giang 101

Hình 3.23 Kết quả tính toán lan truyền BOD mùa khô 2011 102

Hình 3.24 Kết quả tính toán lan truyền COD mùa khô 2011 103

Hình 3.25 Kết quả tính toán lan truyền TSS mùa khô 2011 103

Hình 3.26 Kết quả tính toán lan truyền Nitrat mùa khô 2011 104

Hình 3.27 Kết quả tính toán lan truyền Photphat mùa khô 2011 104

Hình 3.28 Bản đồ dự báo chỉ số chất lượng nước (WQI) tỉnh Hậu Giang năm 2015 theo kịch bản 01 106

Hình 3.29 Bản đồ dự báo chỉ số chất lượng nước (WQI) tỉnh Hậu Giang năm 2015 theo kịch bản 02 107

Hình 3.30 Bản đồ dự báo chỉ số chất lượng nước (WQI) tỉnh Hậu Giang năm 2020 theo kịch bản 01 108

Hình 3.31 Bản đồ dự báo chỉ số chất lượng nước (WQI) tỉnh Hậu Giang năm 2020 theo kịch bản 02 109

Hình 3.32 Bản đồ phân vùng tính tải lượng tối đa ngày 115

Hình 3.33 Kết quả tính toán tải lượng BOD tối đa các đoạn sông có thể tiếp nhận trong 1 tháng kiệt nhất của mùa kiệt 115

Hình 3.34 Kết quả tính toán tải lượng COD tối đa các đoạn sông có thể tiếp nhận trong 1 tháng kiệt nhất của mùa kiệt 116

Hình 3.35 Kết quả tính toán tải lượng TSS tối đa các đoạn sông có thể tiếp nhận trong 1 tháng kiệt nhất của mùa kiệt 116

Hình 3.36 Kết quả tính toán tải lượng nitrat tối đa các đoạn sông có thể tiếp nhận trong 1 tháng kiệt nhất của mùa kiệt 117

Hình 3.37 Kết quả tính toán tải lượng photphat tối đa các đoạn sông có thể tiếp nhận trong 1 tháng kiệt nhất của mùa kiệt 118

Hình 3.38 Kết quả tính toán tải lượng tối đa các chất ô nhiễm mà sông Hậu có thể tiếp nhận trong 1 tháng kiệt nhất của mùa kiệt 119 Hình 3.39 Đồ thị dự báo tải lượng tối đa ngày đến năm 2020 tại các đoạn sông chính 120 Hình 4.1 các hoạt động bảo vệ tài nguyên nước 122

Hình 4.2 Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải chăn nuôi 125

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Nước là nguồn gốc của mọi sự sống, là tài nguyên thiên nhiên rất cần thiết cho sự tồn tại và phát triển của loài người và là nền tảng cho sự phát triển bền vững kinh tế - xã hội Ngày nay, an ninh về nước trở thành vấn đề quan trọng đối với nhiều quốc gia, nhất là trong bối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu và gia tăng các hiện tượng thời tiết cực đoan

Những năm gần đây, tốc độ phát triển công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp của tỉnh Hậu Giang khá nhanh Ngoài những lợi ích về phát triển kinh tế, thì đây cũng là tác nhân gây ảnh hưởng xấu về môi trường

Theo báo cáo giám sát môi trường tỉnh Hậu Giang của Sở Tài nguyên và Môi trường, trong năm qua, nguồn tài nguyên nước, đặc biệt là nguồn nước mặt hiện đang có xu hướng ngày càng bị ô nhiễm Hầu hết các chỉ số chất lượng nước mặt đều có giá trị không nằm trong mức cho phép theo tiêu chuẩn Việt Nam Chất lượng nước mặt tại các hệ thống kênh rạch vượt so với quy chuẩn cho phép Một

số chỉ tiêu quan trắc như pH, BOD5, NO2-N, N-NH3 có sự tăng nhẹ so với những năm trước Tỉnh Hậu Giang là một địa phương chủ yếu sản xuất nông nghiệp, nhưng thời gian qua chưa được sự quan tâm đến vấn đề chất thải trong lĩnh vực sản xuất này Lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật trong sản xuất nông nghiệp, nước thải trong sản xuất công nghiệp được thải một cách bừa bãi, trực tiếp ra môi trường sống đã dần dần gây ô nhiễm nguồn nước mặt khá nghiêm trọng

Điều đáng quan tâm là tại một số nơi thường xuyên tiếp nhận nguồn thải từ các nhà máy tại các khu, cụm công nghiệp Kết quả quan trắc cho thấy, phần lớn các chỉ tiêu đều vượt quy chuẩn so sánh và có dấu hiệu tăng nhẹ so với các năm trước Các giá trị như BOD (nhu cầu oxy sinh học) là 12,62 mg/l (năm 2007 là 11,5 mg/l), SS (chất rắn lơ lửng) là 62 mg/l đều vượt so với quy chuẩn Riêng chỉ tiêu Coliform (loài vi sinh vật chỉ thị cho biết vật mang nó bị ô nhiễm phân người, động vật) có xu hướng giảm nhẹ so với năm 2007, tuy nhiên vẫn còn cao gấp 4,51 lần so với quy chuẩn cho phép

Một số nơi như: sông Ba Láng thuộc khu vực xã Tân Phú Thạnh (huyện

Châu Thành A), cụm công nghiệp Long Mỹ, chất lượng nước mặt kênh xáng Xà

No (đoạn chảy qua thị xã Vị Thanh) đang được cảnh báo vì mức độ ô nhiễm môi trường tăng khá nhanh

2 Tính cấp thiết của đề tài

Quá trình phát triển kinh tế xã hội xẩy ra với nhịp độ cao đã và đang làm thay đổi chất lượng môi trường tỉnh Hậu Giang nói chung và chất lượng nước mặt nói riêng Nguyên nhân chính làm thay đổi chất lượng nước mặt là do nước thải phát sinh từ các khu dân cư đô thị, các khu/cụm công nghiệp, các cơ sở sản xuất công nghiệp, các khu trang trại chăn nuôi gia súc, gia cầm, các khu vực nuôi trồng thủy sản Theo kết quả điều tra khảo sát các nguồn xả nước thải trên địa bàn tỉnh Hậu Giang năm 2007 cho thấy 39/125 cơ sở được điều tra nằm trong danh mục cơ sở gây ô nhiễm nghiêm trọng:

- Các cơ sở CN - TTCN ngành chế biến lương thực, thực phẩm, đồ uống và thức

ăn gia súc có quy mô nhỏ đều chưa có hệ thống XLNT hoặc các cơ sở có quy mô vừa và lớn đều có hệ thống XLNT nhưng chưa vận hành hiệu quả để xử lý nước thải đạt tiêu chuẩn quy định trước khi thải vào cống chung hay thải ra nguồn tiếp nhận;

- Nước thải của các cơ sở CN - TTCN ngành chế biến lương thực, thực phẩm,

đồ uống và thức ăn gia súc không đạt yêu cầu của QCVN về nước thải công nghiệp nhưng vẫn đang được thải trực tiếp vào hệ thống cống chung góp phần làm ô nhiễm ngay tại khu vực dân cư lân cận cũng như các sông, rạch trên địa bàn tỉnh Hậu Giang

Để có cơ sở khoa học và thực tiễn để quản lý tổng hợp chất lượng nước mặt tỉnh Hậu Giang phục vụ cho công tác quản lý môi trường (cấp quyết định phê chuẩn báo cáo đánh giá tác động môi trường, xác nhận bản cam kết bảo vệ môi trường, cấp phép xả nước thải vào nguồn nước, bảo vệ nguồn nước phục vụ cấp nước sinh hoạt, phục vụ công nghiệp, nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản và phục

vụ các mục đích cấp nước khác), nhiệm vụ “Nghiên cứu đánh giá khả năng chịu tải ô nhiễm hữu cơ và đề xuất biện pháp bảo vệ nguồn nước mặt Tỉnh Hậu Giang” là cần thiết và cấp bách

3 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

a) Mục tiêu tổng quát : Nghiên cứu đánh giá khả năng chịu tải ô nhiễm hữu cơ

của hệ thống kênh rạch Tỉnh Hậu Giang, từ đó đề xuất biện pháp bảo vệ nguồn nước mặt Tỉnh Hậu Giang

b) Mục tiêu cụ thể :

- Đánh giá được hiện trạng và dự báo phát thải các chất ô nhiễm hữu cơ từ các nguồn thải chính trên địa bàn tỉnh Hậu Giang, bao gồm các hoạt động công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, nuôi trồng thủy sản, chăn nuôi, sinh hoạt trên địa bàn tỉnh

- Đánh giá được hiện trạng và dự báo chất lượng nước mặt do các chất hữu cơ của các sông, rạch chính trên địa bàn tỉnh

- Xác định được các khả năng chịu tải ô nhiễm hữu cơ của các sông, rạch chính trên địa bàn tỉnh

- Đề xuất được các biện pháp bảo vệ nguồn nước mặt của tỉnh Hậu Giang

4 Nội dung nghiên cứu của đề tài

a) Tổng quan về vấn đề nghiên cứu trong và ngoài nước

- Thu thập được những thông tin chủ yếu trong và ngoài nước liên quan đến đề tài trên cơ sở tra cứu tư liệu, tra cứu thông tin tại các trung tâm thông tin tư liệu khoa học và công nghệ hoặc trên mạng Internet; nắm được khá cụ thể tình hình triển khai vấn đề nghiên cứu này ở trong và ngoài nước liên quan đến đánh giá khả năng chịu tải và các giải pháp bảo vệ nguồn nước sông rạch

b) Điều kiện tự nhiên-kinh tế-xã hội tỉnh Hậu Giang

- Thu thập, phân tích về điều kiện tự nhiên Tỉnh Hậu Giang : vị trí, diện tích,

địa hình, khí hậu, đất, sông ngòi, biển, khoáng sản…

- Thu thập, phân tích về điều kiện kinh tế - xã hội Tỉnh Hậu Giang: dân cư, cơ

sở hạ tầng, công nghiệp, nông nghiệp, chăn nuôi, thủy sản …(Hiện trạng và dự báo đến năm 2020)

c) Đánh giá khả năng chịu tải chất hữu cơ của hệ thống kênh rạch tỉnh Hậu Giang

- Đánh giá các nguồn ô nhiễm chính đổ ra các sông rạch tỉnh Hậu Giang (Hiện trạng và đến năm 2020)

 Đánh giá hiện trạng và dự báo tải lượng ô nhiễm hữu cơ do hoạt động công nghiệp

 Đánh giá hiện trạng và dự báo tải lượng ô nhiễm hữu cơ do nước thải sinh hoạt

 Đánh giá hiện trạng và dự báo tải lượng ô nhiễm hữu cơ do các hoạt động khác (trồng trọt, nuôi trồng thủy sản,…)

 Đánh giá hiện trạng và dự báo tải lượng ô nhiễm hữu cơ do nước mưa chảy tràn

 Đánh giá hiện trạng và dự báo tổng tải lượng ô nhiễm hữu cơ thải vào hệ thống sông rạch tỉnh Hậu Giang

- Đánh giá hiện trạng và dự báo chất lượng nước mặt đến năm 2020

 Xác định các yếu tố tự nhiên và nhân tạo tác động đến chất lượng nước mặt khu vực nghiên cứu

 Đánh giá chất lượng nước mặt tỉnh Hậu Giang trên cơ sở thu thập, phân tích các số liệu quan trắc thời gian qua (số liệu có sẵn 5 năm gần đây)

 Dự báo chất lượng nước mặt tỉnh Hậu Giang đến năm 2020

- Đánh giá khả năng chịu tải chất hữu cơ của hệ thống kênh rạch Tỉnh Hậu Giang

 Tính toán tải lượng ô nhiễm tối đa của nguồn nước đối với chất ô nhiễm hữu

cơ đang xem xét (Ltđ)

 Tính toán tải lượng ô nhiễm hữu cơ có sẵn trong nguồn nước tiếp nhận (Ln)

 Tính toán tổng tải lượng chất ô nhiễm hữu cơ của tất cả các nguồn thải vào đoạn sông cần đánh giá (Lt)

 Tính toán khả năng tiếp nhận tải lượng chất ô nhiễm hữu cơ của nguồn nước (Ltn)

d) Đề xuất biện pháp bảo vệ nguồn nước mặt Tỉnh Hậu Giang

Từ dự báo về tải lượng và khả năng chịu tải đề xuất các biện pháp về mặt quản

lý, kinh tế, kỹ thuật…để giảm thiểu ô nhiễm, bảo vệ nguồn nước mặt Hậu Giang

5 Phương pháp nghiên cứu của đề tài

a) Phương pháp thu thập, kế thừa và xử lý thống kê số liệu

- Thu thập, thống kê và xử lý các số liệu đã có sẵn về điều kiện thủy văn (Lưu lượng, mặt cắt) của các sông rạch chính trên địa bàn tỉnh Hậu Giang (Thông qua các nguồn số liệu khác nhau)

- Thu thập, thống kê và cập nhật các đặc trưng nguồn nước thải, các số liệu giám sát các kênh rạch từ các cơ quan nghiên cứu, các Sở/ ban ngành, huyện thị, các cơ sở sản xuất, kinh doanh, dịch vụ đang hoạt động trên địa bàn tỉnh Hậu Giang

- Thu thập, kế thừa các số liệu đo đạc thủy văn, lấy mẫu, phân tích nước thải, chất lượng nước sông rạch phục vụ cho tính toán mô hình và hiệu chỉnh mô hình

b) Tính toán mô hình lan truyền ô nhiễm trên sông rạch và GIS

Hiện nay trên thế giới việc tính toán tổng tải lượng tối đa ngày (TMDLs) bao gồm các giới hạn tải lượng thay đổi theo thời gian thường được sử dụng các mô hình thủy lực kết hợp với mô hình lan truyền chất có tính đến các nguồn tải nạp, lượng nước bổ cập hoặc bốc hơi trên lưu vực Các mô hình được sử dụng rộng rãi như QUAL 2E, BASIN, MIKE BASIN, MIKE 11, MIKE 21… Cơ sở lý thuyết của các mô hình này là sử dụng phương trình động lượng (Phương trình Saint – Vernant) một chiều trên một mạng sông và phương trình lan truyền chất Các thành phần dòng gia nhập, lượng bổ cập, bốc hơi… được đưa vào phương trình động lượng, nồng nộ thải được đưa vào phương trình lan truyền chất Kỹ

thuật mô hình động dự đoán được các ảnh hưởng của nguồn tiếp nhận, ảnh hưởng

dòng thải và sự biến đồi của nồng độ Đây là phương pháp hiện đại và cho kết quả tính toán khá tốt Phương pháp này tính toán được độ phân bố nồng độ chất của nguồn tiếp nhận Nói cách khác, các mô hình như vậy có thể sử dụng để ước tính khả năng chịu tải của nguồn tiếp nhận Kết quả tính toán sẽ được thể hiện trên các bản đồ GIS về phân bố nồng độ một số chất ô nhiễm chính trong nước sông (DO, BOD, tổng N, tổng P)

Với các mục đích nghiên cứu, mô phỏng trên các đối tượng khác nhau nên các

mô hình chất lượng nước rất phong phú và đa dạng Theo hướng dẫn của Ngân hàng Thế giới (WB) trong lĩnh vực ngăn ngừa và giảm thiểu ô nhiễm đối với các dự

án phát triển và ứng dụng trong thực tiễn trên Thế giới cũng như nước ta trong vài năm gần đây, các mô hình được sử dụng để tính toán mô phỏng chất lượng nước gồm:

i) Mô hình WAPS (Water Quality Analysis Simulation Program) của USEPA Ghép nối mô hình thủy lực (DYNHYD) với mô hình lan truyền chất WAPS

mô phỏng sự lan truyền và chuyển hóa các chất ô nhiễm trong dòng chảy Tùy theo mục đích, số liệu đầu vào và các thông tin cơ sở về các quá trình chuyển hóa các chất trong dòng chảy, có thể sử dụng để tính toán ở các dạng đơn giản, cải tiến hay phức tạp

ii) Mô hình QUAL II

Mô hình QUAL II (1970) là sự cải tiến từ QUAL I mô phỏng sự lan truyền các chất ô nhiễm trong dòng chảy một và 2 chiều đối với dòng chảy ổn định hạ lưu nguồn thải Sự cải tiến có thể áp dụng đối với dòng chảy sông rộng (có đề cập thêm sự phân tán các chất ô nhiễm trong dòng chảy) Đối với các trường hợp không ổn định được phát triển từ các trạng thái ổn định với việc tính toán theo thời gian bằng cách tính lặp lại nhiều lần Đánh giá, xem xét độ nhạy bằng cách phân tích sai số theo mô phỏng Monte Carlo

Các thông số chất lượng nước mô phỏng bao gồm chlorophyl-a, DO, BOD, các chất dinh dưỡng các chất bảo toàn và không bảo toàn, các vi khuẩn chỉ thị Được áp dụng để xác định mức độ tác động của các chất bẩn của nguồn điểm và nguồn không điểm đối với chất lượng nước trong dòng chảy

iii) Mô hình QUAL2E là QUAL2E-uncas của USEPA, 1999

Mô hình QUAL2E và QUAL2E-uncas nâng cao độ chính xác của mô hình với

cầu số liệu đầu vào ít

iv) Hệ thống mô hình MIKE

Trong những năm 1990, Viện Thủy lực Đan Mạch (DHI) đã thiết lập hệ thống

mô hình chất lượng nước cho kênh, sông, biển Hệ thống này có thể tính toán lan truyền chất ô nhiễm trong dòng chảy từ các nguồn khác nhau vào các lưu vực khác nhau Tùy thuộc đối tượng nghiên cứu, yêu cầu tính toán các thông số chất lượng nước trong dòng chảy mà áp dụng các phiên bản khác nhau như MIKE

11, MIKE 21, MIKE 3,MIKE SHE, MIKE MOUSE và MIKE BASIN

Mô hình MIKE 11 là một phần mềm đóng gói thuộc hệ thống mô hình toán thương mại MIKE do Viện Thuỷ lực Đan Mạch (DHI - Danish Hydraulic Institute) xây dựng và phát triển trong khoảng 20 năm trở lại đây MIKE 11 được ứng dụng để mô phỏng chế độ thủy lực, chất lượng nước và vận chuyển bùn cát vùng cửa sông, trong sông, hệ thống tưới, kênh dẫn và các hệ thống dẫn nước khác MIKE 11 bao gồm nhiều mô đun có các khả năng và nhiệm vụ khác nhau như: mô đun mưa dòng chảy (RR), mô đun thuỷ động lực (HD), mô đun tải - khuếch tán (AD), mô đun sinh thái (Ecolab) và một số mô đun khác Trong đó,

mô đun thuỷ lực (HD) được coi là phần trung tâm của mô hình, tuỳ theo mục đích tính toán mà kết hợp sử dụng với các mô đun khác một cách hợp lý và khoa học

Mô hình MIKE 11 là loại mô hình toán, sử dụng phương trình Saint Venant,

mô phỏng dòng chảy trong sông, liên kết với vùng ngập lũ MIKE 11 có một số

ưu điểm nổi trội so với các mô hình khác như: Tích hợp đa tính năng, đã được kiểm nghiệm thực tế, cho phép tính toán thủy lực và chất lượng nước với độ chính xác cao, giao diện thân thiện, dễ sử dụng, liên kết với GIS thông qua module MIKE GIS, kết nối với các mô hình thành phần khác của bộ MIKE

Tuy nhiên, MIKE 11 có một số khuyết điểm là dung lượng lớn, đòi hỏi cấu hình máy tính cao và yêu cầu nhiều thông tin, số liệu đầu vào

6 Ý nghĩa của luận văn

a) Ý nghĩa khoa học

Kết quả nghiên cứu của luận văn sẽ góp phần làm cơ sở khoa học để quản lý và

bảo vệ nguồn nước mặt trên địa bàn tỉnh Hậu Giang

b) Ý nghĩa thực tiễn

Đề tài sử dụng các phương pháp nghiên cứu khoa học để nghiên cứu đánh giá khả năng chịu tải ô nhiễm hữu cơ của hệ thống kênh rạch Tỉnh Hậu Giang Từ các kết quả nghiên cứu sẽ là cơ sở để đề xuất các biện pháp bảo vệ nguồn nước mặt Tỉnh Hậu Giang Việc đưa ra các biện pháp bảo vệ nguồn nước mặt cho Tỉnh Hậu Giang là một giải pháp cấp bách và cần thiết hiện nay

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 TỔNG QUAN VẤN ĐÈ NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI

Rất nhiều nước trên thế giới hiện đang phải đương đầu với các vấn đề liên quan đến nước mặt hoặc nước ngầm hoặc là cả hai Hằng ngày, 25.000 người chết do nước uống không đạt chất lượng và các bệnh có liên quan đến nguồn nước Khoảng 1,7 tỉ người (hơn 1/3 dân số thế giới) không được cung cấp nước sạch và

an toàn Thêm vào đó, khoảng ¼ dân số thế giới sẽ lâm vào tình trạng thiếu nước kéo dài vào đầu thế kỷ tới Ở Tây Á, Châu Phi, khu vực Châu Á – Thái Bình Dương vấn đề quản lý hữu hiệu và phát triển các nguồn nước phải đặt lên hàng đầu[14]

Kể từ sau Hội nghị Dubin và Hội nghị thượng đỉnh về môi trường và phát triển của thế giới họp tại Rio de janero (Brasin 1992), đa số các nước trên thế giới đều quan tâm và thực hiện công tác quản lý tổng hợp tài nguyên nước với việc lấy lưu vực sông làm đơn vị quản lý Quản lý tổng hợp lưu vực sông (QLTHLVS) là vấn

đề được triển khai thực hiện ở nhiều nước trên thế giới trong nửa cuối thế kỷ

20 và phát triển rất mạnh trong vài thập kỷ gần đây nhằm đối phó với những thách thức về sự khan hiếm nước, sự gia tăng tình trạng ô nhiễm môi trường nước của các lưu vực sông, hồ Quản lý và bảo vệ các lưu vực nước sông là một trong những nhiệm vụ quản lý môi trường

Khái niệm khả năng chịu tải hay sức tải (carrying capacity) được các nhà khoa học trên thế giới tiếp cận rất sớm Nguyên thủy là một khái niệm mà các nhà sinh thái học đưa ra để chỉ số lượng cá thể tối đa của một quần thể có thể sống trong một hệ sinh thái nào đó mà không phá hủy hệ sinh thái đó (Hixon Available online 6 August 2008)

Phân tích khả năng chịu tải là một cách tiếp cận để ngăn ngừa sự quá tải môi trường của con người và các hoạt động của họ Từ những năm 90 trở lại đây công cụ sức tải được sử dụng nhiều và có nhiều khái niệm khác nhau về sức tải như: sức tải sinh thái (ecological carrying capacity), sức tải du lịch (tourist carrying capacity), sức tải nhân văn (human caryying capacity), sức tải xã hội (social carrying capacity) [Williams 1996]

Khả năng chịu tải của môi trường (environmental carrying capacity): là khả năng tiếp nhận lớn nhất tổng các nguồn thải mà vẫn nằm trong khả năng tự làm sạch của môi trường [(Hartvigsen(book)), (Williams 1996)]

Luật nước sạch (CWA-Clean Water Act) của Cục Bảo vệ Môi trường Mỹ (EPA) ra đời năm 1972 là cơ sở cho việc bảo vệ chất lượng nước mặt ở Hoa Kỳ Sau nhiều năm thông qua CWA một số quốc gia trên thế cũng quan tâm đến đạo luật này Sự phát triển của Chương trình CWA trong thập kỷ qua đã góp phần đáng kể trong việc bảo vệ các lưu vực sông bị ảnh hưởng bởi những nguồn gây ô nhiễm Ngăn ngừa và kiểm soát ô nhiễm nhằm để quản lý chất lượng nước và giảm chi phí giá thành cho việc xử lý Đã đưa ra khái niệm tổng tải lượng tối đa ngày (TMDLs) như sau:

Tổng tải lượng tối đa ngày được xem như khả năng chịu tải (loading capacity- LC): là lượng chất ô nhiễm lớn nhất từ các nguồn thải (nguồn điểm và nguồn phân tán) vào nguồn tiếp nhận mà không gây ô nhiễm cho nguồn tiếp nhận hay chất lượng nguồn tiếp nhận vẫn đạt quy chuẩn chất lượng nước theo qui định

Việc tính toán TMDLs phải có một biên độ an toàn cho sự thay đổi theo mùa trong chất lượng nước, là một trong những công cụ hiệu quả giúp cho các nhà quản lý ở các quốc gia có cái nhìn tổng quát nhằm có những chính sách ngăn ngừa và bảo vệ chất lượng nước sông, hồ để đảm bảo cho sự phát triển bền vững

CWA của EPA chỉ dẫn xác định tổng tải lượng tối đa ngày (Total Maximum Daily Loads-TMDLs) được xác định ở mức độ cần thiết đáp ứng được tiêu chuẩn chất lượng nước áp dụng theo mùa và ngưỡng an toàn [Required by 40 C.F.R Part 130]

TMDLs=LC= ∑WLAs + ∑LAs + MOS

Trong đó:

- MOS ( margin of safety): hệ số an toàn

- WLAs ( waste load allocations): định mức tải lượng thải cho nguồn thải điểm

- LAs (load allocations): định mức tải lượng thải cho nguồn thải phân tán

1.2 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU TẠI VIỆT NAM

Trong khuôn khổ đề tài cấp Sở Khoa học-Công nghệ TP.HCM trong thời gian

từ tháng 1/2006 đến tháng 4/2008, PGS.TS Lê Trình đã nghiên cứu phân vùng chất lượng nước ở các khu vực tại TP.HCM theo chỉ số quốc tế WQI Đây là để tài rất quan trọng và có ý nghĩa Đề tài đã xác lập được cơ sở khoa học để phân loại chất lượng nước các sông, kênh ở thành phố HCM theo chỉ số chất lượng nước (Water Quality Index - WQI) có tính khả thi và dễ áp dụng Đề tài gồm 10 nội dung nghiên cứu như: Đo đạc diễn biến chất lượng nước theo chiều dài các dòng sông, kênh chính; Triển khai phân vùng chất lượng nước sông, kênh rạch khu vực Tp.HCM có ranh giới cụ thể theo từng mùa; Xây dựng tập bản đồ phân vùng chất lượng nước, đánh giá ảnh hưởng của chất lượng nước, ô nhiễm nước đến các mục đích sử dụng nước như: sinh hoạt, du lịch, thủy sản, thủy lợi Để phân vùng chất lượng nước TP.HCM tác giả của đề tài đã dùng hệ thống WQI đơn giản để phân vùng kí hiệu HCM-WQI6TS Phương pháp phân loại và phân vùng chất lượng nước dựa vào WQI gồm 5 loại Loại I : rất tốt (không ô nhiễm hoặc ô nhiễm rất nhẹ0, loại II: Tốt (ô nhiễm nhẹ), loại III: Trung bình (ô nhiễm trung bình)), loại IV: Xấu (ô nhiễm), loại V: rất xấu (ô nhiễm rất nặng) Bằng phương pháp đo đac, phân tích liên tục chất lượng nước, đề tài đã xác định được sự phân bố các vùng nước bị nhiễm mặn, bị axít hoá, bị ô nhiễm do các chất hữu cơ dinh dưỡng, dầu mỡ và vi sinh Hầu hết các thành viên trong hội đồng nghiệm thu đánh giá đề tài trên là tài liệu có giá trị cao phục vụ cho việc

đánh giá diễn biến chất lượng nước hiện nay và trong tương lai, phục vụ quản lý

môi trường, cảnh báo ô nhiễm và cung cấp thông tin cho việc sử dụng nước

Sở Khoa học và Công nghệ Hải Dương vừa tổ chức tổng kết 1 năm thực hiện

đề tài "Nghiên cứu phân vùng chất lượng nước và đánh giá khả năng tiếp nhận

ô nhiễm môi trường của các nhánh sông chính trên địa bàn tỉnh Hải Dương" Đề tài được thực hiện trong hai năm 2011-2012, do ThS Tạ Hồng Minh, Giám đốc Trung tâm Quan trắc và Phân tích môi trường (Sở Tài nguyên và Môi trường) làm chủ nhiệm Để đánh giá chất lượng nước của các nhánh sông phục vụ cho sản xuất và sinh hoạt, Trung tâm Quan trắc và Phân tích môi trường đã tiến hành khảo sát và lựa chọn 75 điểm lấy mẫu trên các nhánh sông chính và 80 điểm lấy mẫu trên nhánh sông phụ với 29 thông số ô nhiễm đặc trưng Kết quả phân tích chất lượng nước trên các nhánh sông chính trên địa bàn tỉnh Hải Dương sẽ so sánh với QCVN 08:2009/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt Phương pháp nghiên cứu áp dụng hệ thống chất lượng nước WQI có tính chất quốc tế Kết quả quan trắc và phân tích chất lượng nước tại các điểm lấy mẫu cho thấy: hết các nhánh sông tự nhiên đều bị ô nhiễm bởi tổng chất rắn lơ lửng, các nhánh sông nội đồng có dấu hiệu ô nhiễm các hợp chất hữu cơ, các chất dinh dưỡng và E.coli nhiều hơn Kết quả phân tích trên làm cơ sở cho việc tính toán lựa chọn bộ chỉ số chất lượng môi trường nước sông phù hợp với điều kiện

tự nhiên, môi trường, kinh tế xã hội của tỉnh Hải Dương Việc nghiên cứu chỉ

số chất lượng nước để đánh giá phân vùng chất lượng nước trên các nhánh sông chính trên địa bàn tỉnh sẽ là một công cụ quản lý và cung cấp thông tin đơn giản

mà hiệu quả trong công tác quản lý chất lượng nước và quy hoạch phát triển trên địa bàn tỉnh Hải Dương Năm 2012, Trung tâm Quan trắc và Phân tích môi trường tiếp tục nghiên cứu đánh giá và đưa ra bản đồ phân vùng chất lượng nước theo thang giá trị dựa trên chỉ số chất lượng nước; đánh giá khả năng chịu tải của từng nhánh sông và xây dựng bản đồ chuyên đề; đề xuất các giải pháp phù hợp, kinh tế, hiệu quả để bảo vệ môi trường và khuyến cáo xả thải với các nhánh sông lựa chọn

Đề tài nghiên cứu khả năng chịu tải gần đây nhất của tác giả Phùng Chí Sỹ và

các cộng sự, theo báo cáo tổng hợp năm 2010 của các tác giả về đề tài “Đánh giá ngưỡng chịu tải và đề xuất các giải pháp quản lý, khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trường nước sông Đồng Nai” kết quả đã đánh giá sơ bộ khả năng tự làm sạch của môi trường nước trên từng đoạn sông và đánh giá chi tiết khả năng tiếp nhận chất thải của từng đoạn sông Đồng Nai

Bên cạnh những công trình nghiên cứu nêu trên, trong thời gian qua còn nhiều công trình nghiên cứu có liên quan khác, bao gồm:

- GS.Lâm Minh Triết Xây dựng một số cơ sở khoa học phục vụ cho việc quản

lý thống nhất và tổng hợp chất lượng nước lưu vực sông Đồng Nai (Đề tài cấp Nhà nước KHCN07-17), 1999

- PGS.TS Phùng Chí Sỹ “Xây dựng và ban hành tiêu chuẩn nước thải công nghiệp của các cơ sở công nghiệp và dịch vụ thải ra sông Thị Vải” Viện Kỹ thuật nhiệt đới và bảo vệ môi trường, 1999

- GS Lâm Minh Triết, cộng tác viên đề tài trọng điểm cấp Nhà nước 07.07

“Nghiên cứu xây dựng cơ sở khoa học phục vụ quản lý thống nhất và tổng hợp nguồn nước sông Đồng Nai”, 2001

- Tôn Thất Lãng “Xây dựng cơ sở dữ liệu GIS kết hợp với mô hình toán và chỉ

số chất lượng nước phục vụ công tác quản lý kiểm soát chất lượng nước hạ lưu sông Sài gòn – Đồng nai”, đề tài cấp thành phố, 2002;

- Lê Trình, “Thực trạng ô nhiễm nguồn nước, phân vùng chất lượng nước và kế hoạch hành động bảo vệ môi trường nước lưu vực sông Đồng nai”, 2002;

- GS.Lâm Minh Triết Nghiên cứu quy họach môi trường Miền Đông Nam Bộ, TP.Hồ Chí Minh, 2004

- Phùng Chí Sỹ và CTV Đánh giá tác động môi trường tổng hợp của hoạt động công nghiệp lên môi trường không khí và môi trường nước lưu vực sông Thị Vải Đề xuất chương trình quản lý và giám sát môi trường, Vụ Thẩm định và ĐTM/Trung tâm Công nghệ Môi trường (ENTEC), 2006-2007

- Trần Hồng Thái Dự án quy hoạch tài nguyên nước Vùng Kinh tế trọng điểm phía Nam Viện Khoa học Khí tượng Thuỷ văn và Môi trường, Bộ TN-MT, 2008

- Trần Minh Chí Nghiên cứu, đánh giá diễn biến chất lượng nước lưu vực sông

Thị Tính dưới tác động của quá trình phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Bình Dương

Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Bình Dương, 2006-2008

CHƯƠNG 2 : ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN-KINH TẾ-XÃ HỘI

TỈNH HẬU GIANG 2.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN TỈNH HẬU GIANG

Hậu Giang có 7 đơn vị hành chính, gồm 2 thị xã và 5 huyện với 71 xã, phường, thị trấn: Thành phố Vị Thanh (thành phố trực thuộc tỉnh), Thị xã Ngã Bảy, Huyện Châu Thành, Huyện Châu Thành A, Huyện Long Mỹ, Huyện Phụng Hiệp, Huyện

Vị Thủy (Xem hình 2.1)

Hình 2.1 Bản đồ hành chính tỉnh Hậu Giang

2.1.2 Địa hình

Địa hình bằng phẳng thấp dần theo hướng xa sông Hậu với một số vùng trũng cục bộ, độ cao trung bình phổ biến từ 0,6-0,8m Địa hình nói chung là khá bằng phẳng là đặc trưng chung của ĐBSCL Trên địa bàn tỉnh có 2 trục giao thông huyết mạch quốc gia là quốc lộ 1A, quốc lộ 61; 2 trục giao thông thủy quốc gia kênh Xà

No, kênh Quản lộ - Phụng Hiệp

Địa hình có độ cao thấp dần từ Bắc xuống Nam và từ Đông sang Tây Có thể chia làm 3 vùng như sau:

- Vùng triều: là vùng tiếp giáp sông Hậu về hướng Tây Bắc gồm huyện Châu Thành, Châu Thành A, thị xã Ngã Bảy và một phần huyện Phụng Hiệp có diện tích 19.200 ha, phát triển mạnh về kinh tế vườn, kinh tế công nghiệp

- Vùng úng triều: tiếp giáp với vùng triều, về phía Đông Bắc huyện Phụng Hiệp, diện tích 16.800ha phát triển nông nghiệp là chủ yếu với hệ thống canh tác khá đa dạng có tiềm năng phát triển khá về khu vực 2 và khu vực 3

- Vùng úng: thị xã Vị Thanh, huyện Long Mỹ, Vị Thủy và phần phía Đông Nam của huyện Phụng Hiệp, nằm sâu trong nội đồng, diện tích 124.000ha (78% diện tích

tự nhiên) là vùng kinh tế quan trọng của tỉnh Hậu Giang, nông nghiệp chủ yếu là lúa xen mía, màu, khóm, vườn; thương mại dịch vụ và Công nghiệp – TTCN có tiềm năng phát triển nhanh

2.1.3 Thổ nhưỡng

Trên địa bàn tỉnh có ba nhóm đất chính là nhóm đất phù sa (42% diện tích tự nhiên) đất phèn (41% diện tích tự nhiên) và đất lập líp (17% diện tích tự nhiên), có thành phần cơ giới nặng, giàu mùn đạm

2.1.4 Khí hậu

Tỉnh Hậu Giang nằm trong vòng đai nội chí tuyến Bắc bán cầu, gần xích đạo; có khí hậu nhiệt đới gió mùa, chia thành hai mùa rõ rệt Mùa mưa có gió Tây Nam từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô có gió Đông Bắc từ tháng 12 đến tháng 4 hàng năm

Nhiệt độ trung bình là 270C không có sự trên lệch quá lớn qua các năm, tháng có nhiệt độ cao nhất (350C) là tháng 4 và thấp nhất vào tháng 12 (20,30

C)

Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 hàng năm, chiếm từ 92 - 97% lượng mưa cả năm Lượng mưa ở Hậu Giang thuộc loại trung bình, khoảng 1800 mm/năm, trong

đó lượng mưa hằng năm cao nhất vào tháng 9 khoảng (250,1 mm)

Ẩm độ tương đối trung bình trong năm phân hoá theo mùa một cách rõ rệt, chênh lệch độ ẩm trung bình giữa tháng ẩm nhất và tháng ít ẩm nhất khoảng 11%

Độ ẩm trung bình thấp nhất vào khoảng tháng 3 và 4 ( 77%) và giá trị độ ẩm trung bình trong năm là 82%

2.1.5 Thủy văn

2.1.5.1 Hiện trạng mạng lưới sông rạch tỉnh Hậu Giang

Tỉnh Hậu Giang nằm ở trung tâm đồng bằng sông Cửu Long, giữa một mạng lưới sông ngòi, kênh rạch chằng chịt với tổng chiều dài khoảng 2.300km Mật độ sông rạch khá lớn 1,5km/km2, vùng ven sông Hậu thuộc huyện Châu Thành lên đến 2km/km2 Các sông lớn trong tỉnh Hậu Giang có thể kể đến là sông Hậu (đoạn chảy qua tỉnh dài 8km), sông Cái Lớn (đoạn qua tỉnh 57km), sông Cái Tư (đoạn qua tỉnh dài 15km) và sông Nước Trong (đoạn qua tỉnh 16km) (Xem hình 2.2)

Trong phạm vi lãnh thổ tỉnh Hậu Giang còn có rất nhiều dòng chảy tự nhiên khác

mà nhân dân địa phương gọi là rạch, xẻo, con lươn…Có thể kể đến một số rạch trong tỉnh như rạch Mái Giầm (chảy qua Châu Thành đến Phụng Hiệp), rạch Nước Trong (Vị Thanh), Xẻo Chít (Long Mỹ),.v.v trong đó có khoảng 20 tuyến kênh rạch chính vừa làm nhiệm vụ cấp nước, vừa làm nhiệm vụ tiêu thoát nước cho tỉnh Ngoài ra, hệ thống kênh đào cũng là một yếu tố quan trọng của hệ thống thủy văn trong tỉnh với các kênh lớn như Xà No, Quản Lộ-Phụng Hiệp, Lái Hiếu, Nàng Mau

và một số nhỏ khác như: kênh Hậu Giang 1, 2, 3, Nàng Mau 2… Tổng diện tích mặt nước toàn tỉnh ước tính 11.500 ha

Hình 2.2 Bản đồ hiện trạng mạng lưới các sông rạch chính tỉnh Hậu Giang

 Sông Hậu

Sông Hậu là một trong hai chi lưu của sông Mê Kông, khác với sông Tiền, sông Hậu không bị phân nhánh sớm và chảy thẳng tắp đổ ra biển Đông chủ yếu tại cửa Định An và Trần Đề Đoạn chảy qua Hậu Giang chủ yếu ở xã Đông Phú và xã Phú Hữu A huyện Châu Thành, do chịu ảnh hưởng của nguồn nước thượng nguồn sông

Mê Kông và chế độ triều biển Đông nên dòng chảy sông Hậu khá phức tạp, nhìn chung có thể chia ra làm hai mùa: mùa lũ và mùa cạn Lưu lượng dòng chảy > 500

m3/s

 Sông Cái Lớn

Sông Cái Lớn nối các kênh: Xà No, Ô Môn, Quản Lộ-Phụng Hiệp, Nàng Mau, Lái Hiếu với biển Tây Mùa mưa, nước sông phụ thuộc lượng nước từ thượng nguồn sông Hậu tràn qua Tứ giác Long Xuyên và mưa tại chỗ Mùa khô, chế độ nước sông chịu tác động chủ yếu của chế độ triều vịnh Rạch Giá Sông Cái Lớn có

chiều rộng cửa sông 600 – 700m, độ sâu 10 – 12m nên có khả năng tiêu thoát nước tốt Tác dụng của sông Cái Lớn là phương tiện giao thông và tiêu nước vào mùa úng cho Tp Vị Thanh và huyện Long Mỹ Tuy nhiên, do ảnh hưởng của triều biển Tây nên đã gây nhiễm mặn ở các xã phía Tây và Tây Nam của tỉnh

 Kênh Xà No

Kênh xáng Xà No được người Pháp tiến hành đào vào mùa khô năm 1901 đến tháng 7/1903 thì hoàn thành Kênh xáng Xà No với bề ngang mặt rộng 60m, đáy rộng 40m, độ sâu từ 2,5-9m, nối liền Sông Hậu (từ Vàm xáng rạch Cần Thơ) đến sông Cái Lớn (ngọn rạch Cái Tư) Kênh xáng Xà No ngoài việc giải quyết tiêu thoát nước cho khoảng 40.000ha sản xuất nông nghiệp trong khu vực, nó còn là trục kênh rất quan trọng cho việc giao thương lúa gạo miền Hậu Giang

Hệ thống kênh Cái Côn – Quản Lộ Phụng Hiệp đã được người Pháp tiến hành đào từ năm 1908 đến năm 1914 thì hoàn thành Trong đó, kênh Cái Côn dài 16km nối liền sông Hậu vô khu vực Phụng Hiệp, kênh Quản Lộ được đào từ Cà Mau qua Bạc Liêu thẳng lên Phụng Hiệp, nối với kênh Cái Côn ra sông Hậu Ngoài ra, tại Ngã Bảy Phụng Hiệp còn có kênh Lái Hiếu dài 25km cũng được đào thời gian này, bắt đầu từ Phụng Hiệp qua Long Mỹ, nối vô sông Cái Lớn ở Rạch Giá (Kiên Giang), xuyên qua KBTTN Lung Ngọc Hoàng

2.1.5.2 Đặc điểm thủy văn tỉnh Hậu Giang

Do điều kiện địa lý của vùng nên chế độ thủy văn của tỉnh Hậu Giang vừa chịu ảnh hưởng của chế độ nguồn nước sông Hậu, vừa chịu ảnh hưởng chế độ triều biển Đông, biển Tây và chế độ mưa nội tỉnh Thủy văn được chi phối bởi hai nguồn chính: sông Hậu (triều biển Đông) và sông Cái Lớn (triều biển Tây)

Mùa lũ ở Hậu Giang bắt đầu vào tháng VIII và kết thúc vào tháng XII Lũ đạt mức cao nhất vào tháng X và XI, thời gian này thường trùng với thời kỳ mưa lớn tại địa phương Mùa kiệt ở tỉnh Hậu Giang bắt đầu từ tháng I kết thúc vào tháng VI Tháng IV lưu lượng nhỏ nhất khoảng 1/20 lưu lượng mùa lũ Ba yếu tố: lũ, mưa lớn tại chỗ và triều cường cùng xảy ra đồng thời thì mực nước tăng cao, gây ngập một vùng rộng lớn, thời gian ngập kéo dài Thời gian xuất hiện đỉnh lũ ở tỉnh Hậu Giang

chậm hơn thời gian xuất hiện đỉnh lũ tại Châu Ðốc, tỉnh An Giang khoảng 10 – 15 ngày Lưu lượng dòng chảy một số kênh rạch chính trên địa bàn tỉnh Hậu Giang được trình bày trong bảng 2.1

Bảng 2.1 Lưu lượng dòng chảy một số kênh rạch chính trên địa bàn tỉnh Hậu Giang

Nguồn: Trung tâm Công nghệ Môi trường ENTEC tổng hợp, 03/2011

2.1.5.3 Kết quả đo đạc thủy văn bổ sung tại 30 mặt cắt

1) Vị trí các trạm đo đạc thủy văn bổ sung

Trung tâm Công nghệ Môi trường – ENTEC đã phối hợp với Phân viện Khí tượng, thủy văn, hải văn và Môi trường phía Nam để tiến hành đo đạc thủy văn bổ sung tại 30 vị trí mặt cắt trên các sông rạch chưa có số liệu quan trắc trong thời gian 24h vào tháng IV (tháng kiệt nhất của mùa kiệt) Vị trí các mặt cắt đo đạc bổ sung được trình bày chi tiết trong bảng 2.2 và hình 2.3

Bảng 2.2 Vị trí các trạm đo đạc thủy văn bổ sung vào mùa kiệt

o53’28 9o55’40

quản lộ Phụng Hiệp

105o49’16 9o48’20

lồng chợ Ngã Bảy)

Kênh xáng Lái Hiếu

105o49’13 9o48’31

Kênh Cái Dầu

27 NM27 Nước Trong 1 Giáp Kiên Giang (Ngã ba giữa xã Vĩnh

Viễn và xã Lương Tâm)

Hình 2.3 Bản đồ vị trí trạm đo thủy văn kết hợp lấy mẫu chất lượng nước bổ sung (30 mặt cắt)