Nghiên cứu khả năng tiếp nhận chất ô nhiễm nguồn nước và đề xuất giải pháp bảo vệ nguồn nước sông thị tính

CAO THỊ THỦY TIÊN NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TIẾP NHẬN CHẤT Ô NHIỄM NGUỒN NƯỚC VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP BẢO VỆ NGUỒN NƯỚC SÔNG THỊ TÍNH Chuyên ngành : SỬ DỤNG VÀ BẢO VỆ TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG M

_

CAO THỊ THỦY TIÊN

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TIẾP NHẬN CHẤT Ô NHIỄM NGUỒN NƯỚC VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP BẢO VỆ NGUỒN

NƯỚC SÔNG THỊ TÍNH

LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT

TP Hồ Chí Minh, năm 2018

CAO THỊ THỦY TIÊN

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TIẾP NHẬN CHẤT Ô NHIỄM NGUỒN NƯỚC VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP BẢO VỆ

NGUỒN NƯỚC SÔNG THỊ TÍNH

Chuyên ngành : SỬ DỤNG VÀ BẢO VỆ TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG

Mã số : 62.85.15.01

LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: NGƯỜI PHẢN BIỆN ĐỘC LẬP:

CBHD 1: PGS.TS PHÙNG CHÍ SỸ

CBHD 2: TS LÊ THỊ QUỲNH HÀ

PB1: GS.TS NGUYỄN TẤT ĐẮC PB2: PGS.TS VŨ VĂN NGHỊ

TP Hồ Chí Minh, năm 2018

LỜI CAM ĐOAN

Luận án tiến sỹ kỹ thuật với đề tài “Nghiên cứu khả năng tiếp nhận chất ô nhiễm nguồn nước và đề xuất giải pháp bảo vệ nguồn nước sông Thị Tính” được

thực hiện:

- Theo đúng thời gian gia hạn với Viện Môi trường và Tài nguyên;

- Các số liệu thu thập, phân tích, tính toán và những nội dung trình bày trong luận án là hoàn toàn trung thực;

- Nội dung luận án không trùng lập với các công trình đã công bố có liên quan, đặc biệt là lưu vực Sông Thị Tính chưa có công trình nghiên cứu nào tính toán chi tiết khả năng tiếp nhận chất ô nhiễm và những giải pháp bảo vệ nguồn nước cụ thể cho lưu vực này;

- Khẳng định, đây là công trình nghiên cứu độc lập với sự nỗ lực của bản thân

và sự chỉ dẫn tận tình của giáo viên hướng dẫn và các cán bộ chuyên ngành liên quan

Tôi xin chịu trách nhiệm về lời cam đoan của mình

Nghiên cứu sinh

Cao Thị Thủy Tiên

LỜI CẢM ƠN

Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới các thầy/cô PGS.TS Phùng Chí Sỹ, TS Lê Thị Quỳnh Hà đã tận tình trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ và hỗ trợ em trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu, thực hiện hoàn thành luận án tiến sỹ này và em xin trân trọng bày tỏ lòng cảm ơn chân thành và sâu sắc tới GS.TS Nguyễn Văn Phước, GS.TS Nguyễn Tất Đắc, GS.TS Nguyễn Kỳ Phùng, PGS.TS

Vũ Văn Nghị và cùng tập thể hội đồng khoa học, cán bộ chuyên ngành liên quan, cán bộ của Viện Môi trường và Tài nguyên - Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh đã hỗ trợ giúp đỡ, góp ý, thảo luận trong quá trình thực hiện các chuyên đề và luận án

Em cũng xin chân thành gửi lời cảm ơn tới các bạn bè và đồng nghiệp làm việc tại Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Bình Dương và các cơ quan hợp tác nghiên cứu khác đã khích lệ, động viên, tạo điền kiện thuận lợi và tích cực hỗ trợ, giúp đỡ em trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành các chuyên đề, các nội dung của luận án

Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn đối với cha, mẹ, chồng và các thành viên trong gia đình đã hết lòng quan tâm, lo lắng đến việc học tập của em và luôn là nguồn động viên cho em để cố gắng nỗ lực vượt qua những khó khăn, thử thách trong công tác chuyên môn và cuộc sống, để phấn đấu từng bước hoàn thành tốt luận án tiến sỹ theo yêu cầu đặt ra

Nghiên cứu sinh

Cao Thị Thủy Tiên

TÓM TẮT

Trong bối cảnh đẩy mạnh quá trình đô thị hóa và công nghiệp hóa, vấn đề ô nhiễm môi trường tại lưu vực sông Thị Tính ngày càng trở cấp bách Kết quả nghiên cứu chính bao gồm:

- Phân tích đặc điểm tự nhiên, kinh tế - xã hội và môi trường tại lưu vực sông Thị Tính cho thấy bên cạnh những lợi ích kinh tế và xã hội, việc hình thành và phát triển các KCN, CCN, các khu dân cư đã, đang và sẽ tiếp tục gây sức ép nặng nề đối với môi trường, đặc biệt là nguồn tài nguyên nước mặt

- Ước tính tải lượng ô nhiễm hữu cơ từ các nguồn thải công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt thải ra trên lưu vực sông Thị Tính cho thấy hiện nay mỗi ngày sông Thị Tính tiếp nhận khoảng 10.674 kg BOD, 18.077 kg COD, 3.639 kg tổng N

và 477 kg tổng P, trong đó tải lượng từ nguồn thải sinh hoạt là cao nhất

- Xác định hệ số tự làm sạch cho mỗi đoạn sông để so sánh với kết quả tính khả năng tiếp nhận chất ô nhiễm, đồng thời khuyến cáo đoạn sông nào còn có thể tiếp nhận nước thải Qua kết quả tính cho thấy, hệ số tự làm sạch (f) dao động trung bình từ 0,02 – 1,89 và hệ số lớn nhất dao động từ 0,05 – 7,58 như vậy sông Thị Tính chỉ có một số đoạn có khả năng tự làm sạch tốt (hệ số lớn hơn 0,5) hầu hết là không còn khả năng tự làm sạch, vì thế cần hạn chế việc xả thải tại những đoạn có khả năng tự làm sạch kém

- Tính toán hiện trạng và dự báo khả năng tiếp nhận chất ô nhiễm hữu cơ của sông Thị Tính đến năm 2020 với ba (03) kịch bản phát triển cho thấy theo kịch 1 thì khả năng tiếp nhận các chất ô nhiễm hữu cơ của sông hầu như không còn Tuy nhiên theo kịch bản 2 và 3 khả năng tiếp nhận được tăng lên, cụ thể khả năng tiếp nhận BOD là 35 - 300 kg/ngày, COD là 62 - 600 kg/ngày, tổng N là 36 - 200 kg/ngày, riêng tổng P là không còn khả năng tiếp nhận

- Nghiên cứu đã cung cấp cho các nhà quản lý các giải pháp khả thi, phù hợp thực tế nhằm quản lý tổng hợp lưu vực sông

ABSTRACT

In the context of accelerated process of urbanization and industrialization, pollution problems in the Thi Tinh river basin are more and more urgent The main study results are as follows :

- Analyzed results of characteristics of natural, economic - social and environmental conditions in the Thi Tinh River Basin shown that besides the economic and social benefits, formation and development of industrial zones, industrial clusters, the residential areas has been and will continue to put heavy pressure on the environment, particularly on the surface water resources

- Estimated results of organic pollution loads discharged from industrial, agricultural and domestic activities into the Thi Tinh River basin shown that every day the Thi Tinh River are being received about 10.674 kg BOD, 18.077 kg COD, 3.639 kg total N, 477 kg total P, in which the domestic wastewater load is highest

- Identified the self- cleanly coefficient each river section to compare with the result of the ability receiving pollution, at the same time, recommended which river sections can receive waste water According to the caculated result, the average self- cleanly coefficient (f) wavers 0,02 - 1,89 and (f) max wavers from 0,05-7,58,

so that the Thi Tinh river only has some sections which are self- cleanly well (f>5), almost can't do by itself So, there should limit to throw away at the badly self-cleanly sections

- Calculated results of the current situation and 2020-year prediction of the organic pollutant’s receiving capacities of the Thi Tinh River with three development scenarios shown that according to scenario 1, the river’s receiving capacities are nearly exhausted However, according to scenarios 2 and 3, the river’s receiving capacities will be increased, those of BOD, COD, total N are 35-300, 62-

600, 36 -200 kg/day, respectively, while that of total P is very low

- The studied results have provided to the environmental managers the feasible, practical structural and non-structural measures for he integrated management of the river basin

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

TÓM TẮT iii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT viii

DANH MỤC BẢNG ix

DANH MỤC HÌNH x

MỞ ĐẦU…… 1

1 Tính cấp thiết 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Nội dung nghiên cứu 2

4 Phạm vi và đối tượng nghiên cứu 3

5 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 4

6 Ý nghĩa khoa học, tính mới và tính thực tiễn 12

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN

ÁN VÀ VÙNG NGHIÊN CỨU TRÊN LƯU VỰC SÔNG THỊ TÍNH 14

1.1 TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 14

1.1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu trên thế giới 14

1.1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu tại Việt Nam 22

1.2 TỔNG QUAN VỀ VÙNG NGHIÊN CỨU 31

1.2.1 Đặc điểm tự nhiên 31

1.2.2 Đặc điểm kinh tế - xã hô ̣i 40

1.2.3 Thực trạng chất lượng nước sông Thị Tính 46

1.2.4 Thực trạng công tác bảo vệ môi trường lưu vực sông Thị Tính 50

1.2.5 Thực trạng công tác quản lý bảo vệ nguồn nước lưu vực sông Thị Tính 53 CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ TÍNH TẢI LƯỢNG Ô NHIỄM CÁC NGUỒN THẢI, KHẢ NĂNG TIẾP NHẬN CHẤT Ô NHIỄM VÀ HỆ SỐ TỰ LÀM SẠCH CỦA DÒNG SÔNG 56

2.1 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TẢI LƯỢNG Ô NHIỄM 56

2.1.1 Phương pháp tính toán hiện trạng tải lượng ô nhiễm 56

2.1.2 Phương pháp dự báo tải lượng ô nhiễm 60

2.2 GIỚI THIỆU VÀ LỰA CHỌN MÔ HÌNH TÍNH 62

2.3 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG TIẾP NHẬN CHẤT Ô NHIỄM ỨNG DỤNG MÔ HÌNH SHADM 66

2.3.1 Khái niệm khả năng tiếp nhận chất ô nhiễm 66

2.3.2 Cơ sở lý thuyết của mô hình SHADM 67

2.3.3 Khái quát phương pháp xây dựng sơ đồ tính và nhập cơ sở dữ liệu 72 2.3.4 Ứng dụng mô hình tính toán 73

2.4 PHƯƠNG PHÁP TÍNH KHẢ NĂNG TỰ LÀM SẠCH ỨNG DỤNG MÔ HÌNH DELTA 79

2.4.1 Khái niệm khả năng tự làm sạch 79

2.4.2 Giới thiệu cấu trúc tổ chức của mô hình DELTA 81

2.4.3 Phương pháp xác định hệ số tự làm sạch (f) 82

2.4.4 Ứng dụng mô hình tính toán 85

CHƯƠNG 3 DIỄN BIẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC VÀ KHẢ NĂNG TIẾP NHẬN CHẤT Ô NHIỄM CỦA SÔNG THỊ TÍNH 92

3.1 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN TẢI LƯỢNG Ô NHIỄM CÁC NGUỒN THẢI 92

3.1.1 Hiện trạng tải lượng ô nhiễm của các nguồn thải 92

3.1.2 Dự báo tải lượng ô nhiễm của các nguồn thải đến năm 2020 93

3.2 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG TỰ LÀM SẠCH VÀ KHẢ NĂNG TIẾP NHẬN CHẤT Ô NHIỄM CỦA SÔNG THỊ TÍNH 97

3.2.1 Kết quả xác định khả năng tự làm sạch của sông Thị Tính 97

3.2.2 Kết quả tính khả năng tiếp nhận chất ô nhiễm của sông Thị Tính 100

CHƯƠNG 4 ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP BẢO VỆ CHẤT LƯỢNG NGUỒN NƯỚC SÔNG THỊ TÍNH 107

4.1 GIẢI PHÁP CHO TỪNG TIỂU VÙNG 107

4.1.1 Giải pháp đối với tiểu vùng 1 108

4.1.2 Giải pháp đối với tiểu vùng 2 112

4.1.3 Giải pháp đối với tiểu vùng 3 115

4.2 GIẢI PHÁP CHUNG CHO CẢ LƯU VỰC SÔNG THỊ TÍNH 119

4.2.1 Ứng dụng công cụ tin học hỗ trợ quá trình ra quyết định và cấp phép xả thải vào lưu vực sông Thị Tính 119

4.2.2 Nâng cao nhận thức về bảo vệ môi trường cho cộng đồng 120

4.2.3 Tăng cường sự tham gia của cộng đồng trong quản lý nguồn nước mặt121 4.2.4 Ứng dụng công cụ kinh tế 122

4.2.5 Đề xuất các giải pháp ứng cứu sự cố môi trường trên sông 122

4.2.6 Cải tạo công trình thủy lợi 123

4.2.7 Xây dựng chương trình quan trắc chất lượng nước sông Thị Tính 123

4.2.8 Xây dựng trạm thủy văn trên sông Thị Tính 124

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 125

1 KẾT LUẬN 125

2 KIẾN NGHỊ 127

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ 128

TÀI LIỆU THAM KHẢO 129

PHẦN PHỤ LỤC 136

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

TSS Turbidity & suspendid solids Tổng chất rắn lơ lửng

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 0-1: Số liệu sử dụng trong luận án 7

Bảng 1-1: Phân đoạn địa hình từ ngã ba sông Sài Gòn – Thị Tính đến đập Thị Tính .34

Bảng 1-2: Các suối chính thuô ̣c lưu vực sông Thi ̣ Tính 36

Bảng 1-3: Diê ̣n tích và dân số trên lưu vực sông Thi ̣ Tính 40

Bảng 1-4: Hiện trạng đặc trưng các nguồn ô nhiễm theo từng tiểu vùng 41

Bảng 1-5: Các K/CNN trên lưu vực sông Thị Tính đến năm 2020 44

Bảng 1-6: Đặc trưng các nguồn ô nhiễm theo từng tiểu vùng đến năm 2020 46

Bảng 2-1: Hệ số ô nhiễm của nước mưa chảy tràn trên mặt đất 59

Bảng 2-2: Mức độ mô phỏng của mô hình tương ứng với chỉ số Nash – Sutcliffe 76

Bảng 2-3: Mức độ mô phỏng của SHADM 77

Bảng 3-1: Bảng tổng hợp hiện trạng phân bố tải lượng ô nhiễm theo các tiểu vùng 1, 2, 3 thuộc lưu vực sông Thị Tính 93

Bảng 3-2: Phân bố tải lượng ô nhiễm hữu cơ theo các tiểu vùng 1, 2, 3 đổ vào sông Thị Tính đến 2020 theo kịch bản 1 94

Bảng 3-3: Phân bố tải lượng ô nhiễm hữu cơ theo các tiểu vùng 1, 2, 3 đổ vào sông Thị Tính đến 2020 theo kịch bản 2 95

Bảng 3-4: Phân bố tải lượng ô nhiễm hữu cơ theo các tiểu vùng 1, 2, 3 đổ vào sông Thị Tính đến 2020 theo kịch bản 3 95

Bảng 3-5: Hệ số tự làm sạch của STT trên địa bàn tỉnh Bình Dương 97

Bảng 3-6: Nồng độ tối đa cho phép của các chất ô nhiễm có trong nước mặt 100

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 0-1: Khung lý luận đi ̣nh hướng nghiên cứu 11

Hình 1-1: Sơ đồ vi ̣ trí đi ̣a lý và các tiểu vùng trên lưu vực sông Thi ̣ Tính 33

Hình 1-2: Hê ̣ thống sông, suối thuô ̣c lưu vực sông Thi ̣ Tính 37

Hình 1-3: Vị trí trạm thủy văn trên sông Thi ̣ Tính 39

Hình 1-4: Vi ̣ trí hiện trạng các KCN, CNN phân bố trên lưu vực STT 42

Hình 1-5: Vi ̣ trí hiện trạng các nhà máy phân bố trên lưu vực STT 43

Hình 1-6: Vị trí các K/CCN quy hoạch đến năm 2020 trên lưu vực 45

Hình 1-7: Vị trí các điểm quan trắc nước mặt trên lưu vực STT 47

Hình 1-8: Diễn biến mức độ ô nhiễm tại vị trí STT1 48

Hình 1-9: Diễn biến mức độ ô nhiễm tại vị trí STT2 48

Hình 1-10: Diễn biến mức độ ô nhiễm tại vị trí STT3 49

Hình 1-11: Diễn biến mức độ ô nhiễm tại vị trí STT4 49

Hình 2-1: Vị trí các biên lỏng và các nút tính toán được dùng trong mô hình 74

Hình 2-2: Kiểm định mực nước tại trạm ngã 3 sông Thị Tính 76

Hình 2-3: Kiểm định lưu lượng tại trạm ngã 3 sông Thị Tính 77

Hình 2-4: Giá trị BOD thực đo và tính toán tại các vị trí đo đạc trong mùa khô 77

Hình 2-5: Giá trị COD thực đo và tính toán tại các vị trí đo đạc trong mùa khô 78

Hình 2-6: Giá trị Nitơ tổng thực đo và tính toán tại các vị trí đo đạc trong mùa khô78 Hình 2-7: Giá trị Phospho tổng thực đo và tính toán tại các vị trí đo đạc trong mùa khô 78

Hình 2-8: Sơ đồ tổ chức của mô hình DELTA 81

Hình 2-9 Sơ họa phân chia các nhánh và vị trí tính toán 86

Hình 2-10 Diễn biến mực nước tháng 2 – 2005 tại Thủ Dầu Một 89

Hình 2-11.Diễn biến mực nước tháng 4 – 2005 tại Thủ Dầu Một 89

Hình 2-12 Diễn biến lưu lượng tháng 2 – 2005 tại Thủ Dầu Một 90

Hình 2-13 Diễn biến lưu lượng tháng 4 – 2005 tại Thủ Dầu Một 90

Hình 2-14 Diễn biến BOD tháng 2 – 2005 tại kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè 90

Hình 2.15: Diễn biến BOD tháng 4 – 2005 tại kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè 91

Hình 3-1 Diễn biến hệ số tự làm sạch trên sông Thị Tính 99

Hình 3-2: Bản đồ phân vùng và vị trí các điểm tính toán 101

Hình 4-1: Mô hình xử lý chất thải khép kín kết hợp VAC……… 110

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết

Sông Thị Tính là phụ lưu ở tả ngạn sông Sài Gòn bắt nguồn từ huyện Bình Long (tỉnh Bình Phước) chảy qua địa phận tỉnh Bình Dương, chủ yếu là các huyện Dầu Tiếng, Bến Cát và một phần thành phố Thủ Dầu Một trên địa hình gò đồi thấp đổ vào sông Sài Gòn

Hiện nay, sông Thị Tính là sông có đa chức năng vừa là nguồn cung cấp nước quan trọng cho sinh hoạt, công nghiệp, tưới tiêu nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản và hoạt động du lịch Đồng thời, đây cũng là nguồn tiếp nhận nước thải công nghiệp, sinh hoạt, nông nghiệp từ các địa bàn trên Với nhiều chức năng quan trọng đặc biệt của nguồn nước sông Thị Tính đối với phát triển kinh tế - xã hội của toàn tỉnh Bình Dương, rõ ràng rằng tỉnh Bình Dương - một tỉnh thuộc Vùng kinh tế trọng điểm phía Nam, năng động của cả nước sẽ không còn cơ hội để phát triển trong tương lai nếu nguồn nước sông Thị Tính, một trong những nguồn nước mặt quan trọng của tỉnh bị cạn kiệt về lượng và suy thoái về chất Chính vì vậy, việc tăng cường và nâng cao hiệu quả quản lý và bảo vệ nguồn nước sông Thị Tính là nhiệm vụ đặc biệt quan trọng, một yêu cầu cấp thiết mang tính sống còn để đảm bảo các mục tiêu phát triển hiện tại và phát triển bền vững trong tương lai của tỉnh Bình Dương

Hiện tại, trong công tác quản lý cấp phép xả thải, tỉnh Bình Dương đang sử dụng các tài liệu như: đề án “Điều tra, đánh giá hiện trạng tài nguyên nước mặt tỉnh Bình Dương và đề xuất giải pháp quản lý tài nguyên nước mặt trên địa bàn tỉnh Bình Dương” kết quả của đề án là xác định chế độ thủy văn của một số sông suối lớn trên địa bàn tỉnh [49] và Thông tư số 02/2009/TT-BTNMT ngày 19/3/2009 Bộ Tài nguyên

và Môi trường hướng dẫn đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước, tuy nhiên với Thông tư này chỉ hướng dẫn tính toán khả năng tiếp nhận nước thải từ 01 nguồn thải vào một vị trí trên kênh rạch tại một thời điểm, chưa hướng dẫn cách tính khả năng tiếp nhận nước thải từ nhiều nguồn thải vào nhiều đoạn sông rạch ở thời điểm hiện tại và trong tương lai

Về chất lượng nguồn nước cũng có một số đề tài đã được nghiên cứu như đề tài

“Điều tra tiềm năng, trữ lượng, chất lượng nguồn nước mặt và hiện trạng sử dụng của tỉnh Bình Dương” [32], thực hiện năm 1999 Tuy nhiên, kết quả của đề tài cũng đã phần nào khác so với thực tế hiện nay và đặc biệt là tỉnh Bình Dương đang trong quá trình công nghiệp hóa, đô thị hóa diễn ra mạnh mẽ nhất là trong 10 năm trở lại đây

Đề tài “Đánh giá khả năng chịu tải của các dòng sông chính trên địa bàn tỉnh Bình Dương để phục vụ cấp phép xả thải” [27], thực hiện trong giai đoạn 2011-2013 Tuy nhiên, đề tài vẫn còn hạn chế là việc tính toán tải lượng ô nhiễm và tính toán khả năng chịu tải là tính trên cả dòng sông chính, chưa tính toán chi tiết tải lượng ô nhiễm, chưa tính khả năng tiếp nhận cho từng tiểu vùng và chưa phân vùng ô nhiễm

để phục vụ cấp phép xả thải phù hợp với từng tiểu vùng

Như vậy có thể thấy rằng, đối với sông Thị Tính hiện tại chưa có nghiên cứu chi tiết nào về chất lượng nguồn nước để đáp ứng trong định hướng cấp phép xả thải sao cho vẫn bảo vệ được nguồn nước mặt sông Thị Tính Xuất phát từ thực tế trên, cũng như trước những yêu cầu phát triển kinh tế và bảo vệ môi trường sông Thị Tính,

việc nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu khả năng tiếp nhận chất ô nhiễm nguồn nước

và đề xuất giải pháp bảo vệ nguồn nước Sông Thị Tính” là hết sức cần thiết và

cấp bách

2 Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là tạo cơ sở khoa học để hỗ trợ ra quyết định cấp phép xả nước thải vào nguồn nước và đề xuất các giải pháp nhằm bảo vệ chất lượng nước sông Thị Tính trên địa bàn tỉnh Bình Dương trên cơ sở đánh giá chất lượng nguồn nước, xác định nguyên nhân gây ô nhiễm, khả năng tự làm sạch của sông và kết quả tính khả năng tiếp nhận chất ô nhiễm nguồn nước cho hiện tại (2015)

và dự báo đến năm 2020

3 Nội dung nghiên cứu

Để đạt được mục tiêu đề ra, tác giả tập trung vào các nội dung nghiên cứu chính sau đây :

- Điều tra, khảo sát, thu thập, xây dựng hệ thống cơ sở dữ liệu về điều kiện tự nhiên, địa hình, khí tượng thủy văn, đặc trưng các nguồn nước thải chính (công nghiệp, sinh hoạt, nông nghiệp và các nguồn khác) trên lưu vực sông Thị Tính

- Tính toán tải lượng các chất ô nhiễm hữu cơ theo từng kịch bản phát triển kinh

tế - xã hội (hiện trạng năm 2015 và năm 2020) trên lưu vực sông Thị Tính

- Ứng dụng mô hình xác định khả năng tự làm sạch của từng đoạn sông

- Ứng dụng mô hình tính toán khả năng tiếp nhận chất ô nhiễm hữu cơ (BOD, COD, tổng N, tổng P) của sông Thị Tính theo từng phân vùng, từng kịch bản khác nhau

- Đề xuất các giải pháp phù hợp và khả thi nhằm bảo vệ chất lượng nguồn nước sông Thị Tính

4 Phạm vi và đối tượng nghiên cứu

4.1 Phạm vi nghiên cứu

- Phạm vi nghiên cứu về không gian: Lưu vực sông Thị Tính trên địa bàn tỉnh Bình Dương với tổng diê ̣n tích 773,78 km2 (chiếm 28,75% diện tích tỉnh Bình Dương), bao gồm huyện Dầu Tiếng (xã Minh Thạnh, Minh Tân, Định An, Long Hòa, Long Tân, An Lập), huyện Bến Cát (hầu hết các xã, một phần xã An Tây và xã Phú An) , TP Thủ Dầu Một (xã Tân An, Định Hòa)

- Phạm vi nghiên cứu về thời gian: các số liệu về hiện trạng được cập nhật đến năm 2015, thời gian dự báo được lựa chọn đến năm 2020

- Phạm vi nghiên cứu về nội dung: Nghiên cứu khả năng tự làm sạch và khả năng tiếp nhận chất ô nhiễm BOD, COD, tổng N, tổng P, từ đó đề xuất giải pháp bảo vệ chất lượng nước sông Thị Tính

4.2 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của luận án bao gồm:

- Các nguồn nước thải đổ vào sông Thị Tính bao gồm nước thải công nghiệp, sinh hoạt, nông nghiệp và các nguồn khác, trong đó tập trung vào các chất ô nhiễm hữu cơ như BOD, COD, tổng N, tổng P tính đến thời điểm 2015 và dự báo đến năm

2020

- Chất lượng nước mặt sông Thị Tính đoạn chảy qua địa bàn tỉnh Bình Dương

Nguyên nhân dẫn đến lựa chọn các đối tượng nghiên cứu nêu trên là :

- Sông Thị Tính là nhánh sông thuộc phụ lưu sông Sài Gòn chịu tác động nhiều

từ các nguồn thải trong khu vực, theo kết quả quan trắc chất lượng nước mặt qua các năm cho thấy lưu vực sông Thị Tính ngày càng có nguy cơ ô nhiễm cao, nên cần được ưu tiên quản lý và bảo vệ chất lượng nguồn nước

- Lưu vực sông Thị Tính là một trong những lưu vực có tốc độ phát triển KTXH cao trên hệ thống lưu vực sông Sài Gòn – Đồng Nai và cũng là lưu vực có mức độ ô nhiễm khá cao, có thể coi đây là một trong những điểm nóng về ô nhiễm môi trường

Vì vậy, việc nghiên cứu khả năng tiếp nhận nước thải sông Thị Tính không chỉ phục

vụ tốt cho việc quản lý tổng hợp tiểu lưu vực này, mà còn có thể nhân rộng cách tiếp cận và các phương pháp nghiên cứu tại tiểu lưu vực này cho các tiểu lưu vực khác thuộc lưu vực hệ thống sông Sài Gòn - Đồng Nai, cũng như các tiểu lưu vực khác có điều kiện tương tự tại Việt Nam

Đây chính là lý do mà NCS chọn sông Thị Tính là đối tượng nghiên cứu của Luận án

5 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

5.1 Cách tiếp cận

- Tiếp cận quản lý tổng hợp lưu vực sông: Khu vực nghiên cứu của Luận án là

một hệ thống thống nhất, trong đó các điều kiện cấu thành hệ thống gồm địa hình, địa chất, khí hậu, thuỷ văn, đất, nước, sinh vật, con người, phương thức quản lý, khai thác…, là các thành phần của hệ thống tương tác quan hệ ràng buộc và tác động lẫn nhau Cách tiếp cận tổng hợp sẽ cho phép làm rõ các nguồn tác động đến môi trường nước và từ đó đề xuất các giải pháp kiểm soát tác động xấu đến môi trường và sử dụng tài nguyên nước một cách hợp lý [9]

- Tiếp cận phát triển bền vững:nhằm quản lý khai thác, sử dụng và xả nước thải

hợp lý phục vụ phát triển KTXH, luận văn sử dụng cách tiếp cận phát triển bền vững trên cơ sở vừa đảm bảo nguồn nước cấp phục vụ phát triển kinh tế, cấp nước sạch cho cộng đồng dân cư sống trên tiểu lưu vực, vừa bảo vệ được môi trường nước an toàn cho các hệ sinh thái ở thời điểm hiện tại, mà không gây phương hại đến thế hệ tương lai Vì vậy, cách tiếp cận này là bảo đảm nguyên tắc phát triển bền vững [9]

- Tiếp cận kế thừa có chọn lọc kinh nghiệm trên thế giới và tại Việt Nam: (i)

Tiếp thu, ứng dụng công nghệ tiên tiến ở nước ngoài, xem xét, chọn lọc một số công

nghệ tiên tiến phù hợp vùng nghiên cứu, trong đó chủ yếu là các mô hình toán mô phỏng chất lượng nước, đánh giá khả năng tiếp nhận chất ô nhiễm; (ii) Kế thừa các nghiên cứu từ các đề tài trong nước trước đó, để tạo nền tảng và ứng dụng các phương pháp và công nghệ tính toán mới; (iii) Tham khảo ý kiến chuyên gia, kinh nghiệm nhiều năm về quản lý tài nguyên nước, để giải quyết các nội dung nghiên cứu đặt ra trong quá trình thực hiện luận án [9]

5.2 Phương pháp luận

Để giải quyết bài toán tính khả năng tiếp nhận chất thải hữu cơ và đề xuất giải pháp bảo vệ chất lượng nước sông Thị Tính, hệ thống các phương pháp sau đây được sử dụng trong luận án:

- Để đánh giá khả năng tự làm sạch của nguồn nước và xác định khả năng tiếp nhận chất ô nhiễm, theo sự tiến bộ và phát triển các công nghệ tiên tiến, phương pháp

mô hình hóa và bản đồ GIS được lựa chọn, sử dụng

- Nhằm làm tăng tính ổn định, hiệu quả và khả năng ứng dụng thực tế của kết quả mô hình thì các thông số đầu vào mô hình như thủy văn, địa hình, lưu lượng, nồng độ nguồn thải,…là điều kiện đầu vào tiên quyết Do vậy, tác giả tiến hành thu thập thông tin cần thiết, điều tra khảo sát thực địa, đo đạc thực tế, phân tích, thống

kê, từ đó lựa chọn, tổng hợp các thông số để đưa vào tính toán

- Để tính toán tải lượng ô nhiễm tác giả phân tích, đánh giá các phương pháp tính toán trên thế giới và tại Việt Nam và lựa chọn phương pháp tính phù hợp điều kiện lưu vực sông Thị Tính

- Để thuận lợi cho việc đánh giá, dự báo và xem xét khả năng cấp phép xả thải vào từng đoạn sông, tác giả phân chia lưu vực sông Thị Tính thành 03 tiểu vùng Như vậy, để thực hiện mục tiêu luận án đề ra, có thể khái quát các phương pháp nghiên cứu chính của luận án:

+ Phương pháp thu thập, điều tra, khảo sát, đo đạc thực tế

+ Phương pháp tính tải lượng ô nhiễm từ các nguồn thải

+ Phương pháp ứng dụng mô hình toán

+ Phương pháp phân tích đánh giá để đề xuất giải pháp bảo vệ chất lượng nguồn nước cho phù hợp thực tế

5.3 Phương pháp nghiên cứu

Để thực hiện nội dung và nhiệm vụ đặt ra, tác giả sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau đây:

(1) Thu thập và tổng hợp tài liệu:

- Tổng hợp các tài liệu trên thế giới và Việt Nam có liên quan đến hướng nghiên cứu của luận án, để đánh giá về những mặt đạt được và những hạn chế, từ đó tìm ra hướng nghiên cứu mới của luận án

- Thu thập và tổng hợp các tài liệu để làm cơ sở đánh giá hiện trạng chất lượng nước, mức độ ô nhiễm trên lưu vực, tình hình quản lý, tính toán tải lượng và dữ liệu đầu vào cho các phần mềm tính toán,… bao gồm một số tài liệu như: Hiện trạng và quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội; Niên giám thống kê; Hiện trạng và quy hoạch

sử dụng đất; Điều kiện tự nhiên khu vực (lượng mưa, lượng bốc hơi, thủy văn, địa hình…); Lưu lượng, nồng độ, vị trí các nguồn thải; Các số liệu liên quan đến lưu lượng, mực nước, chất lượng nước mặt; Các tiêu chuẩn, quy chuẩn, các văn bản nhà nước về quản lý, khai thác và bảo vệ nguồn nước; kế thừa kết quả từ một số các đề tài/dự án,

(2) Điều tra khảo sát thực địa:

Nhằm đánh giá, làm rõ hiện trạng tài nguyên nước, hệ thống sông, chế độ dòng chảy, các nguồn thải xả vào nguồn nước, tập quán sinh sống của cộng đồng dân cư ven sông,… trên toàn bộ phạm vi nghiên cứu, việc khảo sát thực địa là rất cần thiết Một số hoạt động trong điều tra khảo sát thực địa như sau:

- Khảo sát hiện trường: phối hợp cùng Sở Tài nguyên và Môi trường khảo sát dọc tuyến sông Thị Tính vào 2 đợt năm 2015 để thu thập, điều tra hiện trạng các công trình xây dựng lấn chiếm dọc hành lang sông suối, hoạt động xả nước thải của các nguồn thải, tình trạng sạt lở bờ, hoạt động thủy sản trên lưu vực nhằm đánh giá hiện trạng quản lý môi trường trên lưu vực và trên cơ sở kết quả tính toán sẽ có đề xuất giải pháp phù hợp thực tế hơn

- Định vị bằng GPS trên bản đồ vị trí các điểm xả thải từ K/CCN và các đơn

vị ngoài K/CCN xả vào nguồn nước

- Lấy mẫu phân tích:

+ Mẫu nước thải: thu thập từ báo cáo giám sát môi trường hàng quý, kết quả lấy mẫu trong quá trình thanh kiểm tra, cấp phép xả thải,… để xác định lưu lượng xả thải thực tế và kết quả phân tích nước thải của các KCN và đơn vị ngoài KCN để đánh giá các chỉ tiêu BOD, COD, tổng N, tổng P nhằm làm cơ sở tính toán tải lượng nước thải công nghiệp và đánh giá hiện trạng quản lý môi trường trên lưu vực + Mẫu nước mặt: phối hợp cùng Trung tâm quan trắc TNMT lấy mẫu tại 4 vị trí trên sông Thị Tính vào 6 đợt năm 2015 để phân tích các chỉ tiêu SS, nitrit, nitrat, amoni, COD, coliform nhằm xác định mức độ ô nhiễm trên sông Thị Tính, đánh giá chất lượng nước và là cơ sở dữ liệu đầu vào của phần mềm tính toán

+ Cách thức lấy mẫu:

Trên sông chính: tại mỗi điểm tiến hành lấy 01 mẫu tổ hợp (bờ bên trái, bờ bên phải và giữa dòng) và theo tầng nước 0,5m và 1m Tại các điểm có triều lấy mẫu ở đỉnh triều và chân triều Các điểm quan trắc còn lại lấy một mẫu tại thời điểm chân triều, ở độ sâu 0,5m và 1,0 m Mẫu nước thải: được lấy tại cống thoát trước khi đổ

vào nguồn tiếp nhận [23], [24]

Mẫu được lấy bằng dụng cụ chuyên dùng dung tích 2 lít, có dây định sẵn chiều dài để xác định độ sâu cần lấy Mẫu ở 3 vị trí và 2 tầng nước được trộn đều thành mẫu tổ hợp Mẫu này được cho vào các chai mẫu kỹ thuật, bảo quản lạnh trong thùng

đá nhiệt độ 4-50C, vận chuyển về phòng thí nghiệm để phân tích [23], [24]

Bảng 0-1: Số liệu sử dụng trong luận án Sông

Thị

Tính

1 Hiện trạng và quy hoạch phát

triển kinh tế xã hội (công

nghiệp, nông nghiệp, dân

cư,…)

2007

2015

- Dự án: “Quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế xã hội tỉnh Bình Dương đến năm 2020” được Thủ tướng chính phù phê duyệt tại Quyết định số

5/6/2007

- Niên giám thống kê 2016

2 Chất lượng nước mặt sông Thị

Tính

2015 - Sở Tài nguyên và Môi trường

tỉnh Bình Dương

- Đề tài “Đánh giá khả năng chịu tải của các dòng sông trên địa bàn tỉnh Bình Dương để phục vụ cấp phép xả thải”

3 Lưu lượng, nồng độ, vị trí

nguồn thải công nghiệp

2015 Sở Tài nguyên và Môi trường

7 Thủy văn (lưu lượng, mực

nước) tại 2 vị trí trên sông Thị

(3) Giải tích và phân tích thống kê: Dùng để liệt kê các bảng số liệu, phân tích,

đánh giá, xử lý và so sánh các nguồn số liệu, kết quả thống kê quá trình thực hiện này được sự hỗ trợ tích cực của các công cụ và phần mềm máy tính [1], [25], [28]:

- Thống kê, tổng hợp và phân tích các loại dữ liệu để so sánh và tìm lời giải tối ưu;

- Tổng hợp, phân tích số liệu, dữ liệu về khí tượng, thuỷ văn, dân sinh, kinh tế

xã hội dựa trên phương pháp thống kê và phương pháp giải tích để đánh giá biến đổi của chúng dưới tác động của các quá trình tự nhiên và việc khai thác, sử dụng của con người;

- Đánh giá tổng quan các nghiên cứu đã có về quản lý tổng hợp và sử dụng hợp

lý tài nguyên nước dựa trên phương pháp phân tích, đánh giá trực quan có sự kế thừa

và phát triển, nâng cấp phù hợp với thực tiễn ở Việt Nam;

- Do khối lượng số liệu khảo sát và thu thập tương đối nhiều và đa dạng, nên tác giả sử dụng phương pháp toán phân tích hệ thống (system analysis) tích hợp trong phần mềm toán thống kê chuyên dụng để trợ giúp phân tích, luận giải và đưa

ra các thống kê dự đoán và dự báo phục vụ công tác xây dựng cơ sở dữ liệu đầu vào cho mô hình toán được ứng dụng;

- Xác định những vấn đề tồn tại trong nghiên cứu, nhất là trong bối cảnh phải đối diện với hiện tượng biến đổi khí hậu toàn cầu và phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh Bình Dương, từ đó lập ra kế hoạch và đưa ra các giải pháp bảo vệ chất lượng nước sông Thị Tính tại vùng nghiên cứu;

- Phân tích các đặc trưng, đặc thù để đánh giá, dự báo nhanh (phương pháp đánh giá nhanh) theo các kịch bản được xây dựng căn cứ trên điều kiện thực tế và

dự báo: Dự báo mức độ gia tăng ô nhiễm (thành phần, tải lượng, phạm vi ô nhiễm ) nhằm xác định các giải pháp phù hợp cần đáp ứng theo các kịch bản

(4) Phương pháp mô hình hóa: nhằm xác định khả năng tự làm sạch của nguồn

nước và tính toán khả năng tiếp nhận chất ô nhiễm của sông Thị Tính (bao gồm các thông số: BOD, COD, tổng N, tổng P) để làm cơ sở phân vùng chất lượng nước phục

vụ cấp phép xả thải Tác giả đã sử dụng phối hợp mô hình Delta và mô hình Shadm

để thực hiện tính toán Phương pháp mô hình toán được giới thiệu chi tiết trong nội dung của Chương 2 và kết quả được trình bày tại Chương 3 của Luận án

(5) Phương pháp tính toán tải lượng chất ô nhiễm: để tính toán tải lượng chất

ô nhiễm từ hoạt động công nghiệp, sinh hoạt và nông nghiệp, tác giả đã lựa chọn phương pháp tính toán như sau [20], [27], [28]:

- Phương pháp tính toán hiện trạng tải lượng chất ô nhiễm: Tải lượng ô nhiễm công nghiệp được tính từ nồng độ và lưu lượng đo đạc thực tế; Tải lượng ô nhiễm sinh hoạt được tính theo hệ số phát thải ô nhiễm trên bình quân đầu người và dân số khu vực nghiên cứu; Tải lượng ô nhiễm nông nghiệp được tính trên cơ sở diện tích đất nông nghiệp của từng địa phương và hệ số ô nhiễm có trong nước mưa chảy tràn trên mặt đất Do thực trạng ô nhiễm thường xảy ra nghiêm trọng trong mùa khô khi chế độ dòng chảy thường cạn kiệt nên sẽ tập trung hay quy vào các nguồn thải điểm, tập trung

- Phương pháp dự báo tải lượng chất ô nhiễm:

+ Dự báo tải lượng chất ô nhiễm của nước thải công nghiệp: Đối với các K/CCN thì nồng độ nước thải công nghiệp được sử dụng ứng với các giá trị quy định tại cột

A, QCVN 40:2011/BTNMT, lưu lượng nước thải dựa trên tiêu chuẩn cấp nước của

Bộ Xây dựng là 45 m3/ngày.đêm/ha và 100% diện tích đất được lấp đầy;Đối với các đơn vị ngoài K/CCN: xây dựng 3 kịch bản để xác định nồng độ các chất ô nhiễm, tuy nhiên lưu lượng nước thải sẽ không thay đổi so với hiện trạng

+ Dự báo tải lượng chất ô nhiễm của nước thải sinh hoạt: Lưu lượng nước thải được dự báo trên cơ sở quy mô dân số, lưu lượng nước thải trung bình trên đầu người; giá trị nồng độ chất ô nhiễm được xây dựng theo 3 kịch bản khác nhau

+ Dự báo tải lượng chất ô nhiễm trong nước thải nông nghiệp: dựa trên quy hoạch diện tích đất nông nghiệp cho từng địa phương và hệ số ô nhiễm được tham chiếu

(6) Phương pháp GIS: Ứng dụng GIS bằng phần mềm Mapinfo để xây dựng

bản đồ nhằm xác lập ranh giới LVS và các tiểu vùng nghiên cứu

Mô hình DELTA, SHADM Tính toán tải lượng ô nhiễm

Hệ số tự làm sạch Khả năng tiếp nhận

Đề xuất giải pháp

Hình 0-1: Khung lý luận đi ̣nh hướng nghiên cứu

6 Ý nghĩa khoa học, tính mới và tính thực tiễn

6.1 Ý nghĩa khoa học

- Luận án cung cấp cơ sở khoa học về cách tiếp cận và các phương pháp nghiên cứu quản lý tổng hợp lưu vực sông Thị Tính nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng nước phục vụ mục tiêu chiến lược lâu dài về phát triển bền vững kinh tế - xã hội - môi trường tại lưu vực sông Thị Tính nói riêng và tỉnh Bình Dương nói chung Cách tiếp cận và các phương pháp nghiên cứu tại tiểu lưu vực này có thể nhân rộng cho các tiểu lưu vực khác thuộc lưu vực hệ thống sông Sài Gòn - Đồng Nai, cũng như các tiểu lưu vực sông khác có điều kiện tương tự tại Việt Nam

- Ứng dụng phần mềm nhằm xác định khả năng tiếp nhận chất ô nhiễm, khả năng tự làm sạch trên sông Thị Tính để hỗ trợ trong việc cấp phép xả thải vào lưu vực này, cho phép liên kết hữu cơ giữa các dữ liệu không gian và thuộc tính về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, đặc trưng nguồn thải (đầu vào) với chất lượng nước sông và khả năng tiếp nhận chất ô nhiễm của từng tiểu vùng trên lưu vực sông Thị Tính (đầu ra) được xuất ra dưới dạng bảng số liệu và bản đồ GIS đã được số hóa theo các kịch bản phát triển và quản lý môi trường khác nhau

6.2 Tính mới của Luận án

- Ứng dụng phần mềm để xác định khả năng tự làm sạch của từng đoạn sông theo địa hình và chế độ thủy văn khác nhau Đồng thời, tính toán khả năng tiếp nhận chất ô nhiễm của từng đoạn sông trên lưu vực sông Thị Tính cho hiện tại và dự báo đến năm 2020 Đây chính là cơ sở để cơ quan quản lý tài nguyên nước của địa phương

ra quyết định trong việc cấp phép xả thải

- Đề xuất các giải pháp quản lý chất lượng nước sông Thị Tính theo tiểu vùng, góp phần phát huy vai trò quản lý của nhà nước và của cộng đồng

6.3 Tính thực tiễn

Quản lý lưu vực sông là một vấn đề thực tiễn bức xúc, kể từ khi Chính phủ ban hành Nghị định số 120/2008/NĐ-CP ngày 01/12/2008 về quản lý lưu vực sông, cho đến nay lưu vực sông Thị Tính vẫn chưa được quản lý phù hợp Do đó, kết quả nghiên cứu của Luận án có ý nghĩa thực tiễn sâu sắc nhằm góp phần giải quyết vấn đề bức xúc nêu trên, đáp ứng các chính sách của Chính phủ và địa phương về quản lý lưu vực sông Thị Tính Hiện nay việc cấp phép xả nước thải vào nguồn nước đơn thuần chỉ dựa vào kết quả phân tích chất lượng nước thải của đơn vị xin phép tại một thời điểm lấy mẫu, nếu kết quả nước thải sau xử lý của đơn vị đạt quy chuẩn thì tỉnh cấp

phép xả thải Hiện nay, việc cấp phép xả thải chưa đảm bảo cơ sở khoa học, chưa có công cụ tính toán để xác định đoạn sông còn khả năng tiếp nhận hay không một cách chính xác và hiệu quả cũng như chưa có một dự báo nào trong tương lai cho việc phát triển kinh tế - xã hội gắn với chất lượng nguồn nước Đây chính là những bất cập, khó khăn cho cơ quan quản lý trong vấn đề cấp phép xả nước thải và bảo vệ nguồn nước Vì thế, kết quả của luận án đã có tính ứng dụng thực tiễn như sau:

- Đã xác định khả năng tiếp nhận chất ô nhiễm của nguồn nước, xác định khả năng tự làm sạch nguồn nước nhằm hỗ trợ tích cực cho các cơ quan quản lý trong việc cấp phép xả nước thải vào nguồn nước, nếu cấp thì cấp ở đoạn sông nào? Được phép thải bao nhiêu? Và kết quả này cũng là một trong những cơ sở giúp cơ quan quản lý hoạch định các chính sách phát triển kinh tế - xã hội gắn với bảo vệ chất lượng nước sông Thị Tính, cũng như trong việc kiểm soát, xử lý các nguồn thải chính, cấp phép đầu tư, di dời các cơ sở gây ô nhiễm, xây dựng hạn mức xả nước thải cho phép thải vào sông,…

- Các giải pháp được đề xuất cụ thể, khả thi nhằm định hướng cho cơ quan quản lý xây dựng chương trình/kế hoạch hành động cụ thể bảo vệ nguồn nước sông Thị Tính cho hiện tại và tương lai

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN VÀ VÙNG NGHIÊN CỨU TRÊN LƯU VỰC SÔNG THỊ TÍNH

1.1 TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN

1.1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu trên thế giới

Bảo vệ môi trường và sức khỏe con người; bảo tồn tài nguyên thiên nhiên nhằm phát triển bền vững bao gồm một dải rộng tập hợp các hành động quản lý như quản

lý chất lượng các thành phần môi trường; quy hoạch sử dụng các nguồn tài nguyên gồm đất, nước, không khí, khoáng sản, đa dạng sinh học,…; hướng dẫn và kiểm soát thiết kế các hoạt động giám sát và thi hành pháp luật

Trong thời kỳ đầu, khi mà mối quan tâm đến môi trường mới chỉ tập trung vào các vấn đề ô nhiễm do phát triển công nghiệp, nông nghiệp của từng dự án riêng rẽ thì công tác quản lý môi trường còn mang tính đơn phần như quản lý chất lượng nguồn nước, chất lượng không khí, quản lý ô nhiễm do công nghiệp, quản lý chất thải rắn sinh họat, chất thải nguy hại

Khi nền kinh tế phát triển đến mức độ cao, thì tài nguyên thiên nhiên bị khai thác mạnh mẽ để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của con người do dân số và mức sống ngày càng tăng Môi trường không những bị khai thác một cách liên tục mà đã trở thành nguồn tiếp nhận một lượng chất thải khổng lồ từ hoạt động sản xuất và sinh hoạt của con người Các tác động môi trường không còn mang tính cục bộ theo không gian mà ảnh hưởng có quy mô trên một khu vực, một vùng rộng lớn hay cả một lưu vực sông Đặc biệt là ở các quốc gia đang phát triển, nền kinh tế còn phụ thuộc cơ bản vào khai thác tài nguyên thì vấn đề này càng trầm trọng hơn và có xu hướng cản trở sự phát triển bền vững

Tình hình trên đòi hỏi phải có quan niệm phù hợp hơn trong quản lý môi trường

đó là “Quản lý tổng hợp tài nguyên và môi trường vùng” hay “Quản lý tổng hợp tài nguyên và môi trường theo một lưu vực sông” Cách tiếp cận mới là không thể thụ động giải quyết từng vấn đề môi trường đơn lẻ nảy sinh do từng dự án, từng ngành

mà phải có sự kết hợp chủ động giải quyết hài hòa các vấn đề môi trường trong mối liên quan của nhiều họat động phát triển trong một vùng rộng lớn

Quản lý lưu vực được quan tâm ở nhiều quốc gia trên thế giới Một số chương trình nghiên cứu và quản lý tài nguyên nước mặt cụ thể là:

- Tại Canada vào năm 1975, Ban nghiên cứu thủy sản đã nghiên cứu hồ Ontario

về mối quan hệ giữa hàm lượng chất dinh dưỡng ảnh hưởng đến chất lượng nước hồ [58]

- Tại Thượng Hải – Trung Quốc vấn đề suy thoái môi trường đang diễn ra ngày càng căng thẳng, Trung tâm Quan trắc Môi trường ở Thượng Hải đã sử dụng chỉ số

ô nhiễm tích hợp để nghiên cứu sự biến đổi theo thời gian của chất lượng nước mặt tại khu vực đô thị, ngoại ô và nông thôn để từ đó giúp cho các cơ quan quản lý có cơ

sở ban hành chính sách quản lý môi trường và các nhà sản xuất có ý thức hơn về sự gia tăng ô nhiễm ở Thượng Hải [63]

- Tại Braxin, việc quản lý LVS đã được quan tâm từ những năm 80 của thế kỷ

XX, do dân số đô thị lớn, lượng nước cấp cho các đô thị lên tới 60 m3/s và 80% lượng nước này được thải trở lại sông mà không qua xử lý nên ô nhiễm nước đã trở thành một vấn đề nghiêm trọng trong LVS Để phục hồi chất lượng nước sông, tháng 9/1991 chính phủ Braxin đã triển khai Dự án Sông Tiete Một trong những nhiệm vụ quan trọng của Dự án là kiểm soát phát thải từ hoạt động công nghiệp Trên cơ sở phân tích hiện trạng chất lượng nước và thống kê các nguồn thải công nghiệp trong LVS,

Dự án đã lựa chọn các nguồn thải cần phải tiến hành biện pháp xử lý hoặc quản lý chặt chẽ như kiểm soát nước thải, bắt buộc thực hiện chương trình tự giám sát Từ

đó, các tiêu chí kiểm soát được xác lập và quy trình kiểm soát nước thải công nghiệp trong LVS Tiete được đề xuất Như vậy, để quản lý chất lượng nước theo LVS có hiệu quả thì việc phát hiện những vấn đề về chất lượng nước và nguyên nhân phát sinh ô nhiễm nước là cần thiết [54]

- Tại LVS Đa-nuýp (sông liên quốc gia có chiều dài 2.857 km, bắt nguồn từ khu vực rừng Đen của nước Đức, chảy qua 10 quốc gia Trung và Đông Âu), dưới tác động của các hoạt động kinh tế, chất lượng nước sông Đa-nuýp ngày càng suy giảm, điển hình là ô nhiễm vi sinh, ô nhiễm chất hữu cơ, ô nhiễm thuốc trừ sâu và phân bón

hóa học Để từng bước khắc phục và phục hồi chất lượng nước sông Đa-nuýp, ngày 29/6/1994, tại Sofia (Bungary), các nước thuộc LVS đã ký Hiệp ước hợp tác, bảo vệ

và sử dụng bền vững LVS Đa-nuýp Sau 10 năm thực hiện Hiệp ước chung và triển khai kế hoạch hành động bảo vệ LVS Đa-nuýp, đã đạt được một số kết quả như: giảm thiểu phát thải và cải thiện chất lượng nước sông; tăng cường quản lý môi trường bằng công cụ kinh tế, tài chính để định hướng các cơ sở sản xuất, kinh doanh; áp dụng phí nước thải, chế tài xử phạt đối với các hành động phát thải không tuân thủ quy định; không khuyến khích phát triển các hoạt động sử dụng nhiều nước (đô thị

và khu công nghiệp) có quy mô lớn trong LVS; khuyến khích xử lý và nâng cao hiệu quả sử dụng nước; xây dựng hệ thống thông tin và quan trắc môi trường phù hợp, hiệu quả để cung cấp kịp thời, chính xác hiện trạng môi trường cho các nhà nghiên cứu, nhà quản lý; lập kế hoạch quản lý tổng hợp LVS, quản lý vùng, trong đó có sự phối hợp đồng bộ của các bên liên quan trong giải quyết các vấn đề giảm thiểu phát thải theo mức độ ưu tiên để tăng cường công tác BVMT và hỗ trợ phát triển công nghiệp theo nguyên tắc các bên cùng có lợi [33]

- Để quản lý tổng hợp lưu vực sông Mê Kông, Ủy ban sông Mê Kông Quốc tế được thành lập vào ngày 5/4/1995 Các quốc gia thành viên của Ủy ban sông Mê Kông Quốc tế gồm Campuchia, Lào, Việt Nam, Thái Lan Hai quốc gia thượng lưu sông Mê Kông là Trung Quốc và Myanmar tham gia là đối tác đối thoại của Ủy ban sông Mê Kông Quốc tế Nhiệm vụ sứ mạng của Ủy ban sông Mê Kông Quốc tế là thúc đẩy và điều phối sự quản lý và phát triển bền vững nguồn nước, các tài nguyên liên quan khác vì lợi ích chung của các quốc gia và các dân tộc sinh sống trong lưu vực bằng cách tiến hành các hoạt động và các chương trình chiến lược, cung cấp các thông tin khoa học và các chỉ dẫn về chính sách [60]

- Hệ thống sông Pasig chảy qua 5 thành phố và 4 khu vực đô thị, nối các thủy vực lớn của Philipin với vịnh Manila,dọc theo hai bên bờ sông có khoảng 12.000 hộ gia đình đang sinh sống trong tình trạng sử dụng nguồn nước sông, nước kênh rạch làm nguồn nước sinh hoạt không đảm bảo điều kiện vệ sinh môi trường Để bảo vệ LVS, năm 2008 Philipin đã thành lập Ban Thư ký triển khai "Chương trình trợ giúp phục hồi sông Pasig" với 21 dự án có tổng kinh phí dự tính trên 420 triệu USD nhằm

cải thiện chất lượng nước sông và điều kiện vệ sinh môi trường Đây là một trong những chương trình có sự phối hợp thực hiện của nhiều ban ngành, trong đó Sở TN&MT là cơ quan điều phối chỉ đạo,kết quả đã giảm được tải lượng BOD vào sông Pasig từ 330 tấn/ngày xuống còn 200 tấn/ngày thông qua kiểm soát nước thải công nghiệp, nước thải sinh hoạt và thực hiện chương trình quan trắc chất lượng nước sông; giảm thiểu lượng chất thải rắn vào con sông và các kênh rạch bằng cách triển khai các hoạt động thu gom thường xuyên; tăng cường công tác kiểm soát, điều tiết dòng chảy của hệ thống sông Pasig, đặc biệt là vào thời kỳ mùa khô [52]

- Sự phát triển nhanh chóng, tăng trưởng dân số và những thay đổi trong sử dụng đất và nước phát triển đi kèm đã gây căng thẳng ngày càng tăng về tài nguyên nước trong lưu vực sông Taunton Để đánh giá chất lượng nước, khảo sát địa chất

Mỹ, phối hợp với Cục Bảo vệ Môi trường Massachusetts năm 2008 đã phát triển và hiệu chỉnh mô hình thủy văn Simulation Program-FORTRAN (HSPF) mô hình lượng mưa, dòng chảy để mô phỏng dòng chảy, chất lượng nước của lưu vực trong khu vực [64]

- Để kiểm soát ô nhiễm nước bề mặt và giảm tải lượng chất ô nhiễm đưa vào sông, năm 2010 chính phủ Anh đã phê duyệt phương án giảm thiểu ô nhiễm từ các nguồn khuếch tán là việc thành lập các vùng đệm giữa các khu vực nguồn gây ô nhiễm và các nguồn tiếp nhận Hiệu quả của vùng đệm là lưu giữ nitơ (N), phốt pho (P) và thuốc trừ sâu do những chất gây ô nhiễm được vận chuyển đến Các dữ liệu, báo cáo cho thấy lợi ích có thể thu được từ việc sử dụng rộng rãi hơn của vùng đệm, đặc biệt là những khu vực có tầng đất sét, có khả năng chống thấm tốt sẽ bảo vệ chất lượng nước ngầm [67]

Nhìn chung, một trong những phương pháp được nhiều quốc gia tiếp cận để quản

lý môi trường và tài nguyên nước đó là “quản lý LVS” Khi nói tới quản lý LVS là đề cập tới hoạt động quản lý chất lượng nước và điều phối sử dụng tài nguyên nước nhưng không theo địa giới hành chính nhằm hướng tới mục tiêu phát triển bền vững Những kinh nghiệm về quản lý lưu vực sông của các nước trong khu vực Châu Á – Thái Bình Dương sẽ góp phần định hướng nghiên cứu cho đề tài này

Để đánh giá chất lượng nước, trên thế giới hiện nay có nhiều quốc gia như Mỹ,

Ấn Độ, Canada, Chilê, Anh, Đài Loan, Úc, Malaysia,… áp dụng mô hình lan truyền

để tính toán chỉ số chất lượng nước (WQI):

- Tổ chức Vệ sinh Quốc gia Mỹ (National Sanitation Foundation - NSF) đã xây dựng WQI bằng cách sử dụng phương pháp Delphi của tập đoàn Rand, xác lập phần trọng lượng đóng góp của từng thông số (vai trò quan trọng của thông số - Wi) và tiến hành xây dựng các đồ thị chuyển đổi từ các giá trị đo được của thông số sang chỉ số phụ (Ii) NSF-WQI được xây dựng rất khoa học dựa trên ý kiến số đông các nhà khoa học về chất lượng nước, có tính đến vai trò (trọng số) của các thông số tham gia trong WQI và so sánh các kết quả với giá trị chuẩn qua giản đồ tính chỉ số phụ (Ii) Tuy nhiên các giá trị trọng số (Wi) hoặc giản đồ tính chỉ số phụ (Ii) trong NSF-WQI chỉ thích hợp với điều kiện chất lượng nước của Mỹ Chỉ số NSF tổng thể được tính bằng cách cộng tất cả tích của chỉ số phụ và trọng số tương ứng của chúng [34]

Với: NSF WQI – chỉ số chất lượng nước của Tổ chức vệ sinh Hoa Kỳ

W i – trọng số của thông số ô nhiễm I

I i – chỉ số phụ của thông số ô nhiễm i

Canada là một trong những nước có đóng góp rất lớn vào việc xây dựng và phát triển các chỉ số môi trường CCME-WQI được xây dựng dựa trên rất nhiều số liệu khác nhau sử dụng một quy trình thống kê với tối thiểu 4 thông số và 3 hệ số chính (F1-phạm vi, F2-tần suất và F3-biên độ của các kết quả) CCME-WQI là một công thức rất thuận tiện, có thể dễ dàng đưa vào CCME-WQI để tính toán tự động Tuy nhiên, trong WQI-CCME, vai trò của các thông số chất lượng nước trong WQI được coi như nhau, mặc dù trong thực tế các thành phần chất lượng nước có vai trò khác nhau đối với nguồn nước, CCME-WQI được tính như sau [34]:

Chỉ số chất lượng nước sẽ được tính qua công thức:

(1.1)

(1.2)

- Tại Indonesia, chỉ số ô nhiễm (Pollution index - PI) được sử dụng để đánh giá

chất lượng nước theo mục đích của nó Chỉ số sẽ cung cấp một giá trị tương đối của mức độ ô nhiễm từ tính toán dựa vào nồng độ đo các thông số hoá học và nồng độ

cho phép đã được thiết lập theo quy định [33]

Chỉ số chất lượng nước (WQI) và chỉ số ô nhiễm nước (WPI), cả hai chỉ số này gần như tương tự nhau WQI được sử dụng để đánh giá tình trạng nước đặc biệt là nước tiêu thụ, trong khi WPI được áp dụng để đánh giá mức độ ô nhiễm của một hệ sinh thái nước Quản lý chất lượng nước dựa trên chỉ số ô nhiễm có thể cung cấp một

ý tưởng cho người ra quyết định để đánh giá chất lượng kênh rạch so với sử dụng nước cụ thể của nó PI bao gồm các thông số chất lượng nước độc lập và có ý nghĩa khác nhau Nó có thể được đề nghị cho cơ quan chính phủ để quyết định về tình trạng chất lượng nước

Bên cạnh, việc đánh giá chất lượng nước theo chỉ số thì việc tính toán khả năng chịu tải cũng là phương pháp nhằm quản lý nguồn nước Ban đầu khả năng chịu tải hay sức tải (carrying capacity) nguyên thủy chỉ 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 với thời gian vô hạn định (chỉ tính bền vững) mà không phá hủy hệ sinh thái đó Phân tích khả năng chịu tải sinh thái ban đầu là phép tính toán qua các con số và máy tính thuần túy khách quan để làm tiền đề cho các quy định về giới hạn sử dụng đất và kiểm soát phát triển xuất hiện vào những năm

đó các khái niệm về sức chịu tải hay khả năng chịu tải đã được đưa ra.Từ những năm

90 trở lại đây công cụ sức tải ngày càng được sử dụng nhiều hơn, nhiều dự án về sức tải đã được nghiên cứu, như sau:

- Đối với vùng lưu vực sông, người ta đã tiến hành nghiên cứu tính toán sức tải

phục vụ phát triển ngư nghiệp Dự án điển hình có thể kể đến là Đề án “Nghiên cứu

sức tải cá hồi của sông Columbia” do Phòng thí nghiệm Quốc gia Tây Bắc Thái Bình

Dương (Washington) chủ trì thực hiện (1995) Mục tiêu là hoạch định mức khai thác đánh bắt cá hồi trên và các nhánh sông Columbia [62]

- Về quản lý môi trường lưu vực hồ đã có các nghiên cứu tính toán khả năng tiếp nhận chất thải trong vùng Năm 1998 và 2002, Hội đồng tài nguyên lưu vực 4 thành phố ở bang Michigan (tổ chức tình nguyện phi lợi nhuận) được Cơ quan Bảo

vệ Môi trường Mỹ tài trợ nghiên cứu Dự án " Nghiên cứu khả năng tải môi trường

hồ Fair" với mục tiêu chính là tính toán khả năng tiếp nhận các chất ô nhiễm mà

không hủy hoại chất lượng nước hồ [51]

- Nghiên cứu sức tải của các đảo nhỏ là một lĩnh vực có nhiều nghiên cứu nhất

và đã phát triển thành một diễn đàn quốc tế lớn, nhóm họp hàng năm để trao đổi các kinh nghiệm, chia sẻ các kết quả nghiên cứu ở các đảo, quần đảo vùng nhiệt đới

Nghiên cứu điển hình nhất có thể kể đến là dự án “Nghiên cứu sức tải cho các đảo

Florida Keys” Các nhà nghiên cứu đã cố gắng sử dụng giá trị “sức tải” được tính

bằng máy tính để tìm ra giới hạn phát triển của một quần đảo (Florida Keys) có chiều dài 110 hải lý Dự án này đã được chính quyền bang Florida và Liên Bang đầu tư hàng triệu USD [52]

- Để tính tải lượng dinh dưỡng của sông Taunton, năm 2002 một số nhà nghiên cứu đã sử dụng mô hình Sparrow là mô hình thống kê được sử dụng dựa trên dòng chảy, chất lượng nước với dữ liệu lâu dài và điều kiện nguồn dinh dưỡng để đưa ra

dự đoán tải lượng dinh dưỡng của dòng sông [64]

- Năm 2001, nhóm tác giả Ines Heidenwag, Uta Langheinrich và Volker Lüderitz đã công bố nghiên cứu “Khả năng tự làm sạch của các dòng sông tại khu vực đồng bằng và vùng núi” (Ines Heidenwag và cộng sự, 2001) [55] Nghiên cứu đã chỉ ra rằng có sự khác biệt đáng kể trong khả năng tự làm sạch giữa các dòng chảy tại khu vực miền núi và đồng bằng

- Năm 2003, nhóm tác giả Roberta Vagnetti, Paola Miana, Mario Fabris và Bruno Pavoni có công trình công bố trên tạp chí khoa học Chemosphere số 52 với tựa đề là “Khả năng tự làm sạch của một dòng hồi sinh” (Roberta Vagnetti và cộng

sự, 2003) [65] Nghiên cứu đã sử dụng số liệu chất lượng nước giai đoạn 1995 – 2000

và các số liệu quan trắc bổ sung để đánh giá khả năng tự phục hồi của nước sông Nghiên cứu đã chỉ ra, đối với đoạn sông bị xâm thực các thông số ô nhiễm giảm rất

rõ rệt và cao hơn đoạn sông bị bê tông hóa

- Năm 2008, nghiên cứu của tác giả I P Ifabiyi về khả năng tự làm sạch của suối nước ngọt ILE-IFE: Bài học cho quản lý nước (I P Ifabiyi, 2008) [65] đã chỉ ra các bằng chứng về sự tự làm sạch của dòng chảy thông qua sự giảm các thông số ô nhiễm

- Năm 2009, nhóm tác giả J Mala và J Maly có nghiên cứu về ảnh hưởng của các kim loại nặng lên quá trình tự làm sạch của sông (J Mala và J Maly, 2009) [59] Theo kết quả nghiên cứu độc tính của các kim loại nặng được đánh giá trên cơ sở các kết quả của các thử nghiệm nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) trong nước sông Sự ức chế BOD phụ thuộc vào nồng độ của kim loại và thời gian lưu

- Năm 2010, tác giả R H S McColl đã công bố nghiên cứu tự làm sạch của các dòng suối nhỏ: sự loại bỏ phosphat, nitrat và amoniac (R H S McColl, 2010) [66] Nghiên cứu đã chỉ ra đối với vùng nước nghèo dinh dưỡng, phosphate và ammonia được loại bỏ nhanh chóng và hiệu quả ở nhiệt độ nước trong phạm vi 4,5-15,0°C với

hệ thống tảo sợi và trầm tích hiện hữu, trong khi đó nitrate hầu như không được loại

bỏ Đối với khu vực bị phú dưỡng, phosphate và nitrate từ nguồn nước thải được loại

bỏ bởi hệ thực vật lòng suối là không đáng kể lên đến 100 m phía hạ lưu ở nhiệt độ mùa hè

- Năm 2011, bài báo khoa học có tiêu đề “Nghiên cứu khả năng tự làm sạch của sông Juma” (Shimin Tian và cộng sự, 2011) [68] của nhóm tác giả Shimin Tian, Xhaoyin Wang và Hongxia Shang được công bố trên tạp chí Sience Direct đã chỉ ra rằng sông Juma có một khả năng tuyệt vời để làm sạch các chất ô nhiễm hữu cơ như

TN và TP, nhưng ít khả năng để các ion kim loại nặng Bằng việc phân tích khả năng

hấp thụ các chất gây ô nhiễm của ba nhà máy thủy sản, tảo Myriophyllum spicatum

có khả năng lớn nhất để hấp thụ các chất ô nhiễm hữu cơ

- Liên quan đến khả năng tự làm sạch, nhiều công trình khác đã nghiên cứu xác

đi ̣nh hê ̣ số làm sa ̣ch f dựa vào nghiên cứu thực nghiê ̣m trong phòng thí nghiê ̣m, xác

đi ̣nh các hằng số đô ̣ng ho ̣c k1 và k2 như O'connor – Dobbins (1958), Churchill và cộng sự (1962), Langbein và Durum (1967)… Một trong những nghiên cứu xác đi ̣nh các hê ̣ số đô ̣ng ho ̣c k1 và k2 điển hình là Streeter và Phelps (1925) [69] đã tiến hành thí nghiệm trên sông Ohio (từ 1/5/1914 đến 10/1914: đoạn từ Pittsburh đến phía dưới Paducah, từ 16/10/1914 đến 30/4/1915: đoạn từ phía trên Cincinnati đến phía dưới Louisville) Từ các thí nghiệm Phelps E và Streeter E đưa ra công thức tính hệ số k1và k2

Nhìn chung, các nghiên cứu liên quan đến khả năng tự làm sạch của dòng chảy trên thế giới tập trung vào các hướng sau:

- Nghiên cứu khả năng tự làm sạch của dòng chảy theo đặc điểm dòng chảy;

- Nghiên cứu các tác nhân ảnh hưởng đến sự loại bỏ các chất ô nhiễm đặc trưng trong dòng chảy;

- Nghiên cứu xác định các hằng số liên quan đến khả năng tự làm sạch;

- Nghiên cứu mối quan hệ giữa sức tải môi trường và khả năng tự làm sạch của thủy vực

1.1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu tại Việt Nam

Tại Việt Nam, vấn đề điều tra cơ bản về tài nguyên và chất lượng môi trường cũng đã được quan tâm từ lâu Nhiều văn bản pháp lý của nhà nước đã quy định và hướng dẫn các địa phương phải đẩy mạnh công tác điều tra cơ bản về tài nguyên thiên nhiên và chất lượng môi trường Từ 1994 đến nay, để đáp ứng công tác quan trắc môi trường làm cơ sở cho việc lập báo cáo hiện trạng môi trường, Cục Môi trường (nay

là Tổng cục Môi trường) đã phối hợp với các cơ sở nghiên cứu, phòng thí nghiệm hiện có của các Bộ, Ngành liên quan thành lập và đưa vào hoạt động 21 Trạm quan trắc và phân tích môi trường Từ năm 1995 Cục Môi trường đã thực hiện quan trắc môi trường quốc gia với 7 trạm tham gia đầu tiên, năm 1996 có 13 trạm, năm 1997

có 17 trạm, năm 1998 có 18 trạm,… Mạng lưới quan trắc môi trường quốc gia hiện

nay đã phát triển ở nhiều vùng, quan trắc nhiều đối tượng khác nhau và do nhiều cơ quan khoa học tham gia

Tuy nhiên, hệ thống quan trắc này vẫn còn những mặt hạn chế như sau: Hệ thống các trạm còn mỏng, các điểm đo còn thưa, mới chỉ tập trung được vào một số vùng trọng điểm phát triển kinh tế, chưa bao phủ hết toàn bộ lãnh thổ nước ta; Tần suất quan trắc còn thưa, chưa đạt được mức độ tối thiểu để có thể phản ánh chính xác diễn biến môi trường theo thời gian và phát hiện kịp thời sự cố môi trường; Thiết bị

đo lường của các trạm còn thiếu về chủng loại, ít về số lượng, nhiều trạm không có thiết bị đo lường tự động và phân tích môi trường hiện đại; Kinh phí đầu tư hàng năm

để vận hành các trạm quan trắc và phân tích môi trường hiện nay quá ít, chưa khai thác hết khả năng của các trạm; Hệ thống thông tin nối mạng và lưu trữ dữ liệu mới

ở giai đoạn triển khai ban đầu; Việc trao đổi thông tin với các hệ thống quan trắc chuyên ngành tại một số bộ, ngành khác chưa được thực hiện một cách toàn diện mà mới chỉ thông qua các cơ sở có tham gia trong Mạng lưới quan trắc và phân tích môi trường quốc gia

Ngoài việc quản lý chất lượng nước mặt theo phương pháp quan trắc, Chính phủ cũng thành lập các tổ chức lưu vực sông chính để quản lý như sông Cầu, sông Nhuệ - sông Đáy, sông Đồng Nai,…

Quản lý lưu vực sông Cầu: Lưu vực sông Cầu là một trong những lưu vực sông lớn ở Việt Nam, có diện tích khoảng 6.034 km2 với chiều dài khoảng 290km, chiều rộng lưu vực trung bình 31km, mật độ lưới sông 0,95 km/km2 Ủy ban Bảo vệ môi trường lưu vực sông Cầu ra đời theo Quyết định số 174/2006/QĐ.TTg của Thủ tướng Chính phủ về việc phê duyệt Đề án tổng thể bảo vệ và phát triển bền vững môi trường sinh thái, cảnh quan lưu vực sông Cầu Mục tiêu là giải quyết tổng thể ô nhiễm môi trường nước, góp phần thúc đầy sự phát triển bền vững của các địa phương trên lưu vực sông và toàn quốc

Quản lý lưu vực hệ thống sông Đồng Nai: Sông Đồng Nai là con sông lớn nhất nhì Nam Bộ, có tổng lượng nước hàng năm là 36,3 tỷ m3, diện tích lưu vực khoảng 43.450 km2 nằm trải dài trên 11 tỉnh/thành [8] Thủ tướng Chính phủ ký Quyết định

số 157/2008/QĐ-TTg ngày 1/12/2008 về thành lập Ủy ban Bảo vệ môi trường lưu

vực hệ thống sông Đồng Nai nhằm chỉ đạo, điều phối, thống nhất thực hiện “Đề án bảo vệ môi trường lưu vực hệ thống sông Đồng Nai đến năm 2020” Mục tiêu cụ thể của đề án: Thành lập và đưa vào hoạt động Ủy ban Bảo vệ môi trường lưu vực sông Đồng Nai; Tiếp tục triển khai xử lý các cơ sở gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng thuộc hệ thống lưu vực sông Đồng Nai; Cải thiện có hiệu quả chất lượng môi trường

và chất lượng nước của hệ thống sông Đồng Nai; Xây dựng và đưa vào sử dụng hệ thống quan trắc và cơ sở dữ liệu tài nguyên – môi trường; Hạn chế và khắc phục tình trạng khai thác cát bừa bãi, triển khai các hoạt động nhằm chống xói lở bờ sông; Bảo

vệ môi trường nước sông Đồng Nai đạt quy chuẩn, cột A nhằm bảo vệ mục đích cấp nước sinh hoạt; Bảo vệ tốt diện tích rừng đầu nguồn, rừng phòng hộ và bảo tồn đa dạng sinh học

Quản lý lưu vực sông tại Bình Dương: Bình Dương đã có nhiều hoạt động liên quan đến vần đề quản lý lưu vực sông như Ban hành quy định bảo vệ môi trường, trong có có quy định chi tiết về bảo vệ môi trường lưu vực sông; Quy định về bố trí các ngành nghề sản xuất công nghiệp, khuyến khích các doanh nghiệp đầu tư và K/CCN giúp cho việc kiểm soát nước thải công nghiệp được thuận lợi; Xây dựng và cải tạo hệ thống thoát nước; Ký kết và thực hiện các kế hoạch liên tịch kiểm soát ô nhiễm nước sông Sài Gòn với tỉnh lân cận;Quan trắc chất lượng nước mặt của hệ thống sông Sài Gòn, Đồng Nai, Thị Tính và một số kênh rạch khác; Xây dựng cơ sở

dữ liệu và công cụ để quản lý các nguồn thải trên địa bàn tỉnh; Thường xuyên thanh kiểm tra các cơ sở công nghiệp gây ô nhiễm môi trường,…

Đồng thời, trước tình hình KTXH ngày càng phát triển của đất nước, thì công tác bảo vệ môi trường để làm sao phát triển bền vững ngày càng được nâng cao Trong những năm qua về tài nguyên nước mặt đã có nhiều đề tài, dự án khoa học được nghiên cứu:

- Đề tài “Điều tra tiềm năng, trữ lượng, chất lượng nguồn nước mặt và hiện trạng sử dụng của tỉnh Bình Dương” do tác giả Lương Văn Thanh chủ trì thực hiện năm 1999 [32] Phương pháp nghiên cứu của đề tài là điều tra hiện trạng sử dụng nguồn nước trên địa bàn tỉnh Bình Dương, đo đạc được lưu lượng dòng chảy, thu thập, lấy mẫu, phân tích đánh giá chất lượng nước mặt và tính toán trữ lượng nguồn

nước mặt theo công thức tính trên cơ sở số liệu đo đạc thủy văn Tuy nhiên, kết quả của đề tài cũng đã phần nào khác so với thực tế hiện nay và đặc biệt là tỉnh Bình Dương đang trong quá trình công nghiệp hóa, đô thị hóa diễn ra mạnh mẽ nhất là trong 10 năm trở lại đây

- Nhiệm vụ “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” do tác giả Phùng Chí Sỹ chủ trì thực hiện năm 1999 [25] Phương pháp nghiên cứu của đề tài là điều tra hiện trạng

và dự báo lưu lượng, tải lượng ô nhiễm trong nước thải do sản xuất công nghiệp và dịch vụ tại lưu vực sông Thị Vải theo công thức tính; ứng dụng mô hình WQ97 (của GS-TS Nguyễn Tất Đắc) để dự báo lan truyền chất ô nhiễm trên sông theo để nhằm xây dựng lại tiêu chuẩn nước thải công nghiệp đổ vào lưu vực sông Tác giả sử dụng

mô hình DELTA (của GS.TS Nguyễn Tất Đắc) là phiên bản phát triển của WQ97 để tính toán hiện trạng và dự báo lưu lượng, tải lượng ô nhiễm do hoạt động sản xuất công nghiệp để ứng dụng vào tính toán trong luận án

- Đề tài nhánh “Tính toán tải lượng ô nhiễm lên hệ thống sông Sài Gòn – Đồng Nai Đề xuất các quy định về tải lượng cho phép xả vào từng đoạn sông” do tác giả Phùng Chí Sỹ chủ trì thực hiện năm 2000 [28] Phương pháp nghiên cứu của đề tài là điều tra, khảo sát, thu thập số liệu về các nguồn thải của 6 tỉnh thuộc lưu vực hệ thống sông Đồng Nai, tính toán tải lượng ô nhiễm đổ vào lưu vực sông theo công thức tính, ứng dụng mô hình Water Quality để làm công cụ tính toán khả năng tiếp nhận chất thải cho sông, từ đó để xuất tải lượng cho phép xả thải trên từng đoạn sông Tác giả

sẽ tham khảo và ứng dụng một phần của phương pháp tính toán tải lượng ô nhiễm đổ vào lưu vực sông của đề tài này để phục vụ trong công tác tính toán Tuy nhiên, đề tài vẫn còn hạn chế ở địa bàn nghiên cứu, phạm vi nghiên cứu và số liệu chỉ mang tính tổng quát chưa cụ thể cho các nguồn thải, đặc biệt là lưu vực sông Thị Tính

- Đề tài trọng điểm cấp Nhà nước “Nghiên cứu xây dựng cơ sở khoa học phục

vụ quản lý thống nhất và tổng hợp nguồn nước sông Đồng Nai” do tác giả Lâm Minh Triết chủ trì thực hiện Phương pháp nghiên cứu của đề tài là ứng dụng công nghệ GIS, xây dựng cơ sở dữ liệu để quản lý nguồn tài nguyên nước mặt và đặc biệt là

sông Đồng Nai Tác giả sẽ kế thừa phương pháp quản lý tổng hợp nguồn nước để ứng dụng vào việc đề xuất giải pháp quản lý, bảo vệ nguồn nước sông Thị Tính

- Báo cáo tổng hợp nhiệm vụ của Cục Môi trường “Đánh giá hiện trạng, dự báo diễn biến và định hướng quy họach sử dụng hợp lý tài nguyên nước mặt vùng Đông Nam Bộ” do các tác giả Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng và CTV thực hiện năm 2001 Phương pháp nghiên cứu của đề tài là điều tra, lấy mẫu, đánh giá hiện trạng chất lượng nguồn nước mặt và ứng dụng mô hình để dự báo diễn biến chất lượng nguồn nước mặt vùng Đông Nam Bộ và từ đó đề xuất biện pháp sử dụng hợp

lý tài nguyên nước mặt trong tương lai Tuy nhiên, đề tài này vẫn còn hạn chế ở địa bàn nghiên cứu và kết quả của đề tài cũng đã phần nào khác so với thực tế hiện nay

- Báo cáo chuyên đề “Phân tích, đánh giá về đặc điểm địa hình và khả năng, mức độ xói mòn đất trên các lưu vực sông thuộc hệ thống sông Sài Gòn – Đồng Nai”

do các tác giả Đoàn Cảnh, Nguyễn Tiến Thắng thực hiện năm 2001 Phương pháp nghiên cứu của đề tài thu thập tài liệu, phân tích, đánh giá đặc điểm địa hình và tính toán khả năng, mức độ xói mòn đất trên các tiểu lưu vực thuộc lưu vực hệ thống sông Đồng Nai Tác giả sẽ kế thừa đặc điểm địa hình các tiểu lưu vực thuộc lưu vực hệ thống sông Đồng Nai để làm cơ sở cho công tác chạy mô hình diễn biến chất lượng nước sông và tính toán khả năng tiếp nhận chất ô nhiễm trên sông Thị Tính

- Đề tài cấp thành phố Hồ Chí Minh “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” do tác giả Tôn Thất Lãng chủ trì thực hiện năm 2002 [14] Phương pháp nghiên cứu của đề tài là ứng dụng GIS để xây dựng

cơ sở dữ liệu trên phần mềm này, kết hợp với ứng dụng mô hình toán để tính chỉ số chất lượng nước trên đoạn sông, trên cơ sở kết quả về chất lượng nước dự báo sẽ giúp công tác quản lý kiểm soát chất lượng nước hạ lưu sông Sài Gòn – Đồng Nai được thuận tiện hơn Tuy nhiên, đề tài này vẫn còn hạn chế ở địa bàn nghiên cứu, chưa tính toán khả năng tiếp nhận chất ô nhiễm trên sông và kết quả của đề tài cũng đã phần nào khác so với thực tế hiện nay

- Đề tài “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” do tác giả Lê

Trình chủ trì thực hiện năm 2002 Phương pháp nghiên cứu của đề tài là điều tra, thu thập, lấy mẫu để đánh giá hiện trạng chất lượng nguồn nước sông Đồng Nai, ứng dụng mô hình để phân vùng chất lượng nước, trên cơ sở kết quả chất lượng nước, tác giả xây dựng kế hoạch hành động bảo vệ môi trường nước lưu vực sông Đồng Nai Luận án sẽ tham khảo, kế thừa phương pháp phân vùng chất lượng nước và kế hoạch hành động bảo vệ môi trường nước lưu vực sông Đồng Nai để phát triển thêm cho phù hợp điều kiện của luận án

- Kế hoạch liên tịch “Kiểm soát ô nhiễm môi trường nước sông Sài Gòn” do 3 tỉnh Bình Dương, Tây Ninh và Tp.Hồ Chí Minh thực hiện Tác giả sẽ kế thừa kế hoạch liên tịch này để làm cơ sở xây dựng giải pháp quản lý lưu vực sông Thị Tính

- Đề tài “Điều tra, khảo sát và xây dựng dự án tiền khả thi nhằm quản lý chất thải công nghiệp và nguồn nước phục vụ cho hoạt động của Ban chỉ đạo lâm thời 11 tỉnh lưu vực sông Sài Gòn – Đồng Nai” do tác giả Phùng Chí Sỹ và CTV thuộc Trung tâm Công nghệ Môi trường (ENTEC) thực hiện năm 2004 [29] Phương pháp nghiên cứu của đề tài là khảo sát, điều tra các nguồn thải công nghiệp trên lưu vực sông Sài Gòn – Đồng Nai, đánh giá hiện trạng chất lượng nguồn nước và từ đó đề xuất các dự

án nhằm quản lý chất thải công nghiệp và nguồn nước lưu vực sông Tuy nhiên, đề tài còn hạn trong việc điều tra nguồn thải, kết quả mang tính tổng quát chung trên lưu vực sông Sài Gòn – Đồng Nai, chưa chi tiết được cho từng vùng

- Đề tài cấp Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Bình Dương “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” do tác giả Trần Minh Chí chủ trì thực hiện trong giai đoạn 2006-2008 [39] Phương pháp nghiên cứu của đề tài là điều tra, thu thập, lấy mẫu để đánh giá hiện trạng chất lượng nước, tính toán tải lượng chất ô nhiễm trên lưu vực sông Thị Tính và ứng dụng mô hình QUAL2E để dự báo diễn biến chất lượng nước lưu vực sông Thị Tính theo quy hoạch phát triển kinh tế xả hội trên địa bàn tỉnh Bình Dương Tuy nhiên, đề tài vẫn còn hạn chế là chưa tính toán khả năng tiếp nhận chất ô nhiễm cho sông Thị Tính và kết quả của đề tài cũng đã khác nhiều so với thực tế hiện nay, đặc biệt là giải pháp không còn phù hợp thực trạng phát triển hiện nay của tỉnh