LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn công trình nghiên cứu cá nhân hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Thị Hà Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố luận văn trước Tôi cam đoan thông tin trích dẫn luận văn ghi rõ nguồn gốc Tác giả luận văn Lê Thị Thủy i LỜI CẢM ƠN Sau năm học tập nghiên cứu trường Đại học Khoa học tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội, em thầy cô Khoa Môi trường tận tình dạy bảo, truyền đạt kiến thức kinh nghiệm quý giá suốt trình học tập Đến nay, em hoàn thành luận văn thạc sĩ với đề tài: “Đánh giá trạng môi trường nước sông Cấm tỉnh Nghệ An đề xuất giải pháp bảo vệ” Trước hết em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới thầy cô giáo Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học tự nhiên giúp đỡ em hoàn thành khóa học Đặc biệt em gửi lời cảm ơn sâu sắc tới cô giáo PGS.TS Nguyễn Thị Hà tận tình bảo, trực tiếp hướng dẫn em suốt trình thực luận văn Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban Giám hiệu, Phòng Đào tạo sau đại học, Ban Chủ nhiệm Khoa Môi trường – Trường Đại học khoa học tự nhiên tạo điều kiện cho em thời gian học tập trường Trong trình học tập, nghiên cứu thực luận văn này, em nhận nhiều giúp đỡ, động viên gia đình, thầy cô, bạn bè đồng nghiệp Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ ghi nhận tình cảm quý báu Hà nội, tháng 12 năm 2014 Tác giả luận văn Lê Thị Thuỷ ii MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan trạng ô nhiễm nước mặt Việt Nam Thế giới 1.2 Tổng quan phương pháp đánh giá chất lượng nước 11 1.2.1 Tổng quan số môi trường 11 1.2.2 Tổng quan số chất lượng nước (WQI) 11 1.2.3 Kinh nghiệm xây dựng WQI số quốc gia Thế giới 14 1.2.4 Tình hình nghiên cứu kết đạt xây dựng WQI Việt Nam 15 1.3 Tổng quan biện pháp bảo vệ nguồn nước mặt Việt Nam Thế giới 25 1.4 Tổng quan lưu vực sông Cấm 31 1.4.1 Vị trí lưu vực sông Cấm 31 1.4.2 Điều kiện tự nhiên 32 1.4.3 Điều kiện kinh tế - xã hội 35 1.4.4 Hiện trạng sử dụng nước sông Cấm 37 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 42 2.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 42 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 42 2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 43 2.2 Phương pháp nghiên cứu 43 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 49 3.1 Đánh giá nguồn tác động có nguy ảnh hưởng tới chất lượng môi trường nước sông Cấm 49 3.1.1 Nguồn thải từ sinh hoạt, dịch vụ, du lịch 49 3.1.2 Nguồn thải từ công nghiệp 52 3.1.3 Nguồn thải từ hoạt động nông nghiệp 58 3.1.4 Nguồn thải từ vùng nuôi trồng thủy sản làng nghề 58 3.1.5 Nguồn thải từ hoạt động khác 61 iii 3.2 Kết đánh giá trạng chất lượng nước sông Cấm theo số chất lượng nước tổng hợp WQI 63 3.2.1 Hiện trạng chất lượng nước sông 63 3.2.2 Xây dựng sơ đồ trạng chất lượng nước sông 80 3.3 Đánh giá khả sử dụng nguồn nước sông Cấm 83 3.3.1 Đánh giá khả cấp nước cho sinh hoạt lưu vực sông Cấm 83 3.3.2 Đánh giá khả cấp nước cho nông nghiệp lưu vực sông Cấm 83 3.3.3 Đánh giá khả sử dụng nước cho nuôi trồng thủy sản lưu vực sông Cấm 84 3.4 Đề xuất giải pháp sử dụng hợp lý bảo vệ tài nguyên nước lưu vực sông Cấm 84 3.4.1 Giải pháp quản lý 84 3.4.2 Giải pháp quy hoạch 86 3.4.3 Giải pháp kỹ thuật công nghệ 87 3.4.4 Giải pháp kinh tế 89 3.4.5 Giải pháp tuyên truyền, giáo dục nâng cao nhận thức 89 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 91 Kết luận 91 Kiến nghị 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO 93 iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BOD: Nhu cầu oxy sinh hoá CLN: Chất lượng nước COD: (Chemical Oxygen Demand ): Nhu cầu oxy hóa học DO: (Dissolved Oxygen) : Lượng oxy hoà tan nước ĐTM: Đánh giá tác động môi trường KT- XH: Kinh tế - Xã hội HCBVTV: Hóa chất bảo vệ thực vật LVS Lưu vực sông NSF – WQI : Mô hình Quỹ vệ sinh Quốc gia Hoa Kỳ QĐ: Quyết định QCVN Quy chuẩn Việt Nam SC-WQI: SC-WQI/WA : Phương pháp tính WQI Qũy vệ sinh Quốc gia Hoa Kỳ (NSF-WQI) có biến đổi phù hợp với sông Cấm Phương pháp tính WQI Quỹ vệ sinh Quốc gia Hoa Kỳ (NSF-WQI) có biến đổi phù hợp với sông Cấm tính theo công thức dạng tổng Phương pháp tính WQI Quỹ vệ sinh Quốc gia Hoa SC-WQI/WM : Kỳ (NSF-WQI) có biến đổi phù hợp với sông Cấm tính theo công thức dạng tích TCMT : Tổng cục Môi trường TSS: ( Total Suspended Solid ): Tổng chất rắn lơ lửng TCMT: Tổng cục Môi trường TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam UBND: Ủy ban nhân dân WQI: (Water Quality Index): Chỉ số chất lượng nước WQISI: WQI thông số v DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Các phương pháp tính số WQI 13 Bảng 1.2: Trọng số thông số chất lượng nước 16 Bảng 1.3: Phân loại chất lượng nước theo WQI 17 Bảng 1.4: Trọng số thông số chất lượng nước 18 Bảng 1.5: Phân loại chất lượng nước theo WQI 20 Bảng 1.6 Bảng quy định giá trị qi, BPi 22 Bảng 1.7 Bảng quy định giá trị BPi qi DO% bão hòa 23 Bảng 1.8 Bảng quy định giá trị BPi qi thông số pH 23 Bảng 1.9 Bảng phân loại chất lượng nước theo số WQI 24 Bảng 2.1 Bảng thể vị trí lấy mẫu nước sông Cấm 42 Bảng 2.2 Các công thức tập hợp tính WQI 45 Bảng 2.3 Thông số trọng số đóng góp wi phương pháp NSF – WQI 45 Bảng 2.4 Trọng số đóng góp thông số 47 Bảng 2.5 Phân loại chất lượng nước theo giá trị SC-WQI 47 Bảng 3.1 Bảng kết phân tích chất lượng kênh dẫn nước thải thị xã Cửa Lò 50 Bảng 3.2 Tải lượng thải nước thải sinh hoạt 51 Bảng 3.3: Lưu lượng tải lượng ô nhiễm nước thải sinh hoạt 51 lưu vực 51 Bảng 3.4 Lưu lượng thải sở sản xuất KCN Nam Cấm 54 Bảng 3.3 Tải lượng ô nhiễm nuớc thải từ KCN Nam Cấm 56 Bảng 3.5 Kết đo đạc, phân tích tiêu CLN mặt KCN Nam Cấm 56 Bảng 3.6 Kết phân tích chất lượng nước cửa cống Nghi Khánh 60 vi Bảng 3.7 Kết phân tích CLN mặt sông Cấm vào mùa mưa (T6/2013) 65 Bảng 3.8 Kết phân tích CLN mặt sông Cấm vào mùa khô (T11/2013) 66 Bảng 3.9 Kết tính toán WQI cho nước mặt sông Cấm vào mùa mưa 68 (tháng 6/2013) 68 Bảng 3.10 Kết tính toán số WQI mức đánh giá chất lượng nước sông Cấm vào mùa mưa (tháng 6/2013) 69 Bảng 3.11 Kết tính toán WQI cho nước mặt sông Cấm vào mùa khô 70 (tháng 11/2013) 70 Bảng 3.12 Kết tính toán số WQI mức đánh giá chất lượng nước sông Cấm vào mùa khô (tháng 11/2013) 70 Bảng 3.13 Trọng số đóng góp thông số 71 Bảng 3.14 Bảng quy định giá trị BP i qi thông số pH 72 Bảng 3.15 Phân loại chất lượng nước theo giá trị SC-WQI 72 Bảng 3.16 Giá trị WQI điểm quan trắc chất lượng nước sông Cấm vào mùa mưa(tháng 6/2013) 74 Bảng 3.17 Giá trị WQI điểm quan trắc chất lượng nước sông Cấm vào mùa khô (tháng 11/2013) 74 Bảng 3.18 So sánh kết WQI tính theo Quyết định số 879/ QĐ-TCMT kết tính WQI theo công thức dạng tích (SC-WQI/WM) vào mùa mưa 77 Bảng 3.19 So sánh kết WQI tính theo Quyết định số 879/ QĐ-TCMT kết tính WQI theo công thức dạng tích (SC-WQI/WM) vào mùa khô 78 vii DANH MỤC HÌNH Hình 3.1 Diễn biến chất lượng nước sông Cấm vào mùa mưa 79 Hình 3.2 Diễn biến chất lượng nước sông Cấm vào mùa khô 79 Hình 3.3 Sơ đồ trạng chất lượng nước sông Cấm theo WQI vào mùa mưa T6/2013 Error! Bookmark not defined Hình 3.4 Sơ đồ trạng chất lượng nước sông Cấm theo WQI vào mùa khô T11/2013 82 viii MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài nghiên cứu Quá trình hội nhập phát triển Việt Nam tạo áp lực tác động ngày nặng nề tài nguyên nước nhiều vùng lãnh thổ Môi trường nước nhiều lưu vực sông ngày bị ô nhiễm nhiều nguồn thải, đặc biệt nước thải sản xuất sinh hoạt Nghệ An tỉnh lớn khu vực Bắc miền Trung có vai trò chiến lược phát triển toàn vùng Nguồn tài nguyên nước mặt lưu vực sông tỉnh phong phú Đây nguồn tài nguyên quý giá làm sở cho phát triển kinh tế xã hội tỉnh, phục vụ đời sống sinh hoạt sản xuất cho người dân, cung cấp nguồn lợi đa dạng sinh học Kinh tế Nghệ An năm gần có phát triển Sự phát triển kinh tế làm xuất nhiều khu công nghiệp, sở sản xuất, làng nghề…Bên cạnh phát triển kinh tế đô thị hoá làm gia tăng dân số đáng kể Trước thực trạng nhu cầu sử dụng nguồn nước lượng xả thải ngày tăng dẫn đến môi trường lưu vực sông bị ô nhiễm suy thoái gây ảnh hưởng đến sức khỏe người dân cảnh quan môi trường Sông Cấm có diện tích lưu vực nằm hoàn toàn tỉnh Nghệ An qua địa phận huyện Nghi Lộc thị xã Cửa Lò Lưu vực sông cung cấp lượng tài nguyên nước dồi cho sinh hoạt sản xuất dân cư địa phương góp phần phát triển kinh tế khu vực tỉnh Hiện xu đô thị hoá, công nghiệp hoá nên việc khai thác tài nguyên nước lưu vực sông trở nên tải; môi trường nước sông nói riêng môi trường xung quanh lưu vực nói chung bị xuống cấp ngày rõ rệt nước thải sinh hoạt sản xuất không qua xử lý, rác thải rắn, tồn dư thuốc bảo vệ thực vật nên làm cho chất lượng nước giảm sút, đa dạng sinh học suy giảm Việc khai thác chế biến ngành thuỷ sản năm qua làm tăng lượng chất thải ảnh hưởng xấu tới môi trường lưu vực sông, đặc biệt khu vực cửa sông, ven biển Sinh kế dân cư xung quanh lưu vực chủ yếu dựa vào nghề nông, nguồn nước phục vụ cho sinh hoạt tưới tiêu nông nghiệp, nuôi trồng thuỷ sản nguồn nước lấy từ hệ thống kênh mương dẫn từ sông gây ảnh hưởng trực tiếp tới sức khoẻ người dân sản lượng lương thực Vấn đề ngày trở nên cấp bách dân số tăng nhanh tự nhiên học trình đô thị hóa công nghiệp hóa Vì vậy, việc thực nghiên cứu đề tài: “Đánh giá trạng môi trường nước sông Cấm tỉnh Nghệ An đề xuất giải pháp bảo vệ” nhằm điều tra, đánh giá nguồn thải có khả tác động; trạng chất lượng môi trường nước sông Cấm, đánh giá khả sử dụng nguồn nước; từ đề xuất giải pháp khả thi nhằm sử dụng hợp lý phát triển bền vững tài nguyên nước sông Cấm cần thiết cấp bách Mục tiêu đề tài - Đánh giá nguồn tác động có khả ảnh hưởng tới chất lượng môi trường nước sông Cấm tỉnh Nghệ An - Đánh giá chất lượng nước theo phương pháp tính số chất lượng nước tổng hợp (WQI) - Đánh giá khả sử dụng nguồn nước sông Cấm đề xuất giải pháp quản lý môi trường nước sông Cấm CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan trạng ô nhiễm nước mặt Việt Nam Thế giới 1.1.1 Hiện trạng ô nhiễm nước mặt giới Dưới tác động gia tăng dân số tăng trưởng kinh tế, nguồn nước nói chung, đặc biệt nguồn nước mặt ngày bị lạm dụng Quá trình đô thị hóa, hoạt động nông nghiệp, công nghiệp biến đổi khí hậu gây áp lực nặng nề lên khối lượng chất lượng nguồn nước Theo thống kê Viện Nước quốc tế (SIWI) công bố Tuần lễ Nước Thế giới (World Water Week) khai mạc Stockholm, thủ đô Thụy Điển ngày 5/9/2014 ngày trung bình trái đất có khoảng triệu chất thải sinh hoạt đổ sông hồ biển cả, 70% lượng chất thải công nghiệp không qua xử lý bị trực tiếp đổ vào nguồn nước quốc gia phát triển [26] Chính vậy, nguồn nước dùng sinh hoạt người bị ô nhiễm nghiêm trọng Một nửa số bệnh nhân phải nhập viện nước phát triển không tiếp cận điều kiện vệ sinh phù hợp thiếu nước bệnh liên quan đến nước Thiếu vệ sinh thiếu nước nguyên nhân gây tử vong cho 1,6 triệu trẻ em năm Tổ chức Lương Nông LHQ (FAO) cảnh báo 15 năm tới có gần tỷ người phải sống khu vực khan nguồn nước 2/3 cư dân hành tinh bị thiếu nước [26] Châu Á phát triển bùng nổ nguồn nước khu vực cạn kiệt dần Khi lục địa không đủ khả đảm bảo đủ nguồn nước cho đô thị vùng nông thôn thực thảm họa Theo ông Arjun Thapan, cố vấn cao cấp đặc biệt Chủ tịch Ngân hàng Phát triển châu Á (ADB) lĩnh vực nước sở hạ tầng, viễn cảnh trở thành thực vòng 20 năm [26] Với 80% nước châu Á dùng cho tưới tiêu phục vụ nông nghiệp, việc thiếu nước dẫn đến tác động nghiêm trọng cung cấp lương thực Trong đó, khoảng 10 đến 15% nước châu Á dùng cho công nghiệp Nhưng hiệu việc dùng nước nông công nghiệp tăng có 1% năm kể từ năm 1990 Thapan cảnh báo cải thiện triệt để tỷ lệ hiệu dùng nước nông nghiệp công nghiệp, châu Á thu hẹp khoảng cách cung cầu năm 2030 [26] Quá trình đô thị hóa công nghiệp hóa ạt hai lý dẫn đến khủng hoảng chủ nghĩa tiêu dùng lý không phần quan trọng Một ví dụ mức tiêu thụ thịt Trung Quốc tăng gấp đôi vòng 20 năm qua dự đoán tiếp tục tăng gấp đôi 20 năm Để sản xuất kg thịt cần đến khoảng 35.000-70.000 lít nước để sản xuất kg gạo cần đến 10.000 lít nước [15] Bộ trưởng Phát triển Dân tộc Singapore cho biết ngày có 200.000 người từ khu vực nông thôn di chuyển tới thành phố thị trấn Như vậy, ngày, lượng người tương đương với thành phố với dân số Seattle Amsterdam lại xuất Đến năm 2050, 70% dân số toàn cầu sống thành phố, tăng so với số 50% thời điểm [26] Ở Philippines, số 412 sông, 50 sông bị ô nhiễm tác nhân sinh học Chỉ riêng việc làm vịnh Manila sông Pasig Manila tốn khoảng từ đến 2,5 tỷ USD [13] Tại Trung Quốc, nhiều hồ nước, dòng sông vùng biển ô nhiễm nghiêm trọng tác động tự nhiên người Nguyên nhân tốc độ phát triển chóng mặt Trung Quốc kéo theo nhu cầu sử dụng nước ngày cao Tuy vậy, phủ nước chưa có biện pháp chặt chẽ để bảo vệ nguồn nước, chí vòng 20 năm qua, có đến 28.000 dòng sông Trung Quốc biến mất, 50% tổng số dòng sông đất nước đông dân giới Khoảng 50% lượng nước sông Hoàng Hà bị ô nhiễm đến mức dùng cho nông nghiệp, 50% nước bề mặt lưu vực sông Hai dùng cho mục đích [15] Tại Mexico, Chính quyền định tạm đóng cửa 88 trường học bang Sonora, miền Bắc nước hai song bị nhiễm độc từ nước thải công ty Buenavista del Cobre Có khoảng 800.000 người dân bị ảnh hưởng từ cố ô nhiễm môi trường Cơ quan bảo vệ môi trường Mexico PROFEPA yêu cầu công ty Buenavista del Cobre nhanh chóng khắc phục cố Việc tạm ngưng cho học sinh đến trường nhằm đảm bảo em không uống phải nước nhiễm độc Nhà chức trách chủ động chuyển triệu lít nước đến hộ dân cư gần khu vực nguồn nước bị nhiễm độc để đáp ứng nhu cầu sinh hoạt người Một số khu vực vùng sâu, chiếm 10-20% dân số bị ảnh hưởng, chưa hỗ trợ nước [25] Ở Indonesia, sông Citarumlà dòng sông lớn Indonesia Theo số liệu Ngân hàng phát triển châu Á (ADB), sông Citarum cung cấp 80% lượng nước sinh hoạt cho 14 triệu dân thủ đô Jakarta, tưới cho cánh đồng cung cấp 5% sản lượng lúa gạo nguồn nước cho 2.000 nhà máy - nơi làm 20% sản lượng công nghiệp đảo quốc Dòng sông phần thay sống người dân vùng Tây đảo Java Tuy nhiên, dòng sông ô nhiễm giới Citarum bãi rác di động, nơi chứa hóa chất độc hại nhà máy xả ra, thuốc trừ sâu trôi theo dòng nước từ cánh đồng chất thải người đổ xuống Ô nhiễm nghiêm trọng khiến cá chết hàng loạt, người dân sử dụng nước bị lây nhiễm nhiều loại bệnh tật Điều kinh hoàng nhiều hộ dân sống quanh dòng sông hàng ngày sử dụng nước sông để giặt giũ, tắm rửa, chí đun nấu [15] Sông Hằng sông tiếng Ấn Độ, dài 2.510km bắt nguồn từ dãy Hymalaya, chảy theo hướng Đông Nam qua Bangladesh chảy vào vịnh Bengal Hiện nay, sông Hằng sông bị ô nhiễm giới bị ảnh hưởng nặng nề công nghiệp hóa chất, rác thải công nghiệp rác thải sinh hoạt chưa qua xử lý Chất lượng nước trở nên xấu nghiêm trọng Ngoài ra, phong tục hỏa táng phần thi thể thả trôi sông nên thi thể người trôi lững lờ dòng sông này, rác thải trực tiếp từ bệnh viện thiếu lò đốt nguyên nhân làm tăng ô nhiễm sông Nước sông dùng ăn uống, tắm giặt mà dùng cho sản xuất nông nghiệp Các nghiên cứu phát tỷ lệ kim loại độc nước sông cao thủy ngân (nồng độ từ 65-520ppb), chì (10-800ppm), crom (10-200ppm) nickel (10-130ppm) [15] Sông Buriganga sông lớn chạy qua thủ đô Dhaka Bangladesh Tuy nhiên, mức ô nhiễm sông cao Sông bị ô nhiễm hóa chất từ nhà máy ximăng, xà phòng, nhuộm, da giấy Hầu hết loại hóa chất xác định có nước sông thuộc nhóm 12 chất ô nhiễm hữu khó phân hủy (POP), độc hại người [15] 1.1.2 Hiện trạng ô nhiễm nước mặt Việt Nam Việt Nam quốc gia có hệ thống sông ngòi dày đặc với tổng lượng dòng chảy nước mặt hàng năm lên đến 830-840 tỷ m3 Tuy nhiên, Việt Nam quốc gia giàu nước Tài nguyên nước nước ta phụ thuộc nhiều vào nước có chung nguồn nước phía thượng lưu, với gần 2/3 tổng lượng nước mặt hàng năm từ biên giới chảy vào Chất lượng nước mặt Việt Nam có chiều hướng ngày bị suy thoái, ô nhiễm, cạn kiệt nhiều nguyên nhân Trong đó, gia tăng dân số, gia tăng nhu cầu nước gia tăng chất lượng sống, đô thị hoá quản lý, bảo vệ, khai thác, sử dụng tài nguyên nước hiệu quả, thiếu bền vững mối đe doa an ninh nguồn nước có nguy kéo theo nhiều hệ luỵ khó lường [4] Hệ thống nước mặt Việt Nam với 2.360 sông, suối dài 10 km hàng nghìn hồ, ao Nguồn nước nơi cư trú nguồn sống loài động, thực vật hàng triệu người Tuy nhiên, nguồn nước bị suy thoái phá hủy nghiêm trọng khai thác mức bị ô nhiễm với mức độ khác [12] Ô nhiễm nguồn nước xuất phát từ nhiều nguyên nhân khác Do tiếp nhận nhiều loại nguồn thải, mức độ gia tăng nguồn nước thải ngày lớn với quy mô mở rộng hầu hết vùng miền nước [12] * Nước thải sinh hoạt: Nước thải sinh hoạt chiếm 30% tổng lượng trực tiếp thải sông hồ, kênh rạch dẫn sông Theo số liệu tính toán, Đông Nam Bộ đồng sông Hồng vùng tập trung nhiều lượng nước thải sinh hoạt nước * Nước thải công nghiệp: Trong giai đoạn đẩy mạnh công nghiệp hóa, đại hóa đất nước, nhiều ngàn công nghiệp mở rộng quy mô sản xuất, phạm vi phân bố Cùng với gia tăng lượng nước thải lớn, mức đầu tư cho hệ thống xử lý nước thải lại chưa đạt yêu cầu Số lượng KCN vùng Đông Nam Bộ có hệ thống xử lý nước thải (50-60%), 50% số chưa hoạt động hiệu [12] * Nước thải nông nghiệp làng nghề: Nước thải từ hoạt động nông nghiệp, làng nghề có chứa hóa chất bảo vệ thực vật, hay thuốc trừ sâu, hàm lượng kim loại nặng, chất hữu Phân bón HCBCTV tồn dư đất bị rửa trôi theo dòng chảy mặt đổ vào sông Đây thành phần độc hại cho môi trường sức khỏe người Nhu cầu sử dụng phân bón cho hoạt động sản xuất nông nghiệp khu vực phía Bắc chiếm 30 – 40% tổng nhu cầu nước Đồng sông Hồng khu vực tập trung nhiều làng nghề nước với gần 900 làng nghề (chiếm khoảng 60% tổng số làng nghề nước) Các làng nghề với quy mô sản xuất thủ công, lạc hậu, nhỏ lẻ, phân tán phần lớn công trình xử lý nước thải làm cho môi trường nước mặt khu vực bị ô nhiễm nghiêm trọng [12] * Nước thải y tế: Nước thải y tế chứa nhiều hóa chất độc hại với nồng độ cao chứa nhiều vi khuẩn lây lan bệnh truyền nhiễm Đây nguồn thải độc hại không xử lý trước thải môi trường Mức độ gia tăng lượng nước thải y tế nước năm 2011 so với năm 2005 20% Hầu hết bệnh viện tuyến trung ương Bộ Y tế quản lý đầu tư hệ thống xử lý Tuy nhiên, bệnh viện địa phương phòng khám, chữa bệnh tư nhân nằm rải rác phần lớn chưa có hệ thống xử lý nước thải Theo Cục Quản lý Môi trường Y tế Bộ Y tế: năm 2011 nước có 13.640 sở y tế, khám chữa bệnh Mỗi ngày đơn vị thải 120.000 m3 nước thải y tế Trong đó, có 53,4% tổng số bệnh viện có hệ thống xử lý nước thải Ngày nay, khu vực trọng điểm phát triển kinh tế - xã hội nước ta gắn với lưu vực sông (LVS) lớn hệ thống sông Hồng - Thái Bình, hệ thống sông Đồng Nai, Mê Công cửa sông ven biển, từ đóng góp to lớn vào phát triển đất nước Tuy nhiên, điều gây nhiều tác động tiêu cực cho môi trường nói chung môi trường nước nói riêng LVS Chất lượng nước sông diễn biến phức tạp, nhiều nơi bị suy thoái, khu vực nội thành, nội thị, đoạn sông chảy qua đô thị, khu công nghiệp (KCN), làng nghề Nổi cộm tình trạng ô nhiễm môi trường LVS: sông Cầu, sông Nhuệ - sông Đáy hệ thống sông Đồng Nai [12] LVS Cầu gồm địa giới tỉnh phần Thủ đô Hà Nội Trong thời gian qua, việc phát triển khai thác chế biến khoáng sản thượng lưu (Bắc Cạn Thái Nguyên) mở rộng sản xuất làng nghề khu vực trung hạ lưu (Vĩnh Phúc, Bắc Giang, Bắc Ninh, Hải Dương) Tốc độ đô thị hóa cao phần lớn đô thị chưa có hệ thống xử lý nước thải tập trung, mở rộng nhanh chóng KCN, CCN hệ thống xử lý nước thải chưa có vận hành không quy định Đây nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường nước mặt LVS Cầu, nguồn cung cấp 70% nước cấp sinh hoạt công nghiệp địa bàn Kết quan trắc cho thấy, môi trường nước mặt LVS Cầu bị ô nhiễm cục bộ, đoạn chảy qua thị xã Bắc Cạn hạ lưu (các thông số BOD5, NH4 TSS vượt Quy chuẩn quốc gia chất lượng nước mặt QCVN 08:2008/ BTNMT mức AI, xấp xỉ mức BI) Từ đoạn chảy qua TP Thái Nguyên, mức độ ô nhiễm gia tăng đáng kể, thông số quan trắc vượt QCVN nhiều lần, nước sông có mùi dầu cốc Đoạn sông Cầu chảy qua tỉnh Bắc Giang, Bắc Ninh chịu ảnh hưởng tiếp nhận nước sông Cà Lổ sông Ngũ Huyện Khê KCN, làng nghề dọc bên bờ sông nên nước sông bị ô nhiễm rõ rệt, thông số đạt QCVN 08:2008/BTNMT loại B2 [12] LVS Nhuệ - sông Đáy bao gồm phần thủ đô Hà Nội tỉnh Hà Nam, Nam Định, Ninh Bình, Hòa Bình Dòng chảy sông Nhuệ phụ thuộc hoàn toàn vào chế độ đóng mở cống điều tiết: Liên Mạc (lấy nước sông Hồng), Thanh Liệt (lấy nước sông Tô Lịch) cống khác trục chính: Hà Đông, Đổng Quan, Nhật Tựu, Lương Cổ - Điệp Sơn Môi trường nước LVS Nhuệ - sông Đáy bị ô nhiễm phần đặc điểm điều kiện tự nhiên đặc thù sông có độ dốc tự nhiên thấp, nguồn nước cấp không đảm bảo phụ thuộc cống điều tiết, vào mùa kiệt nguồn nước cấp chủ yếu nước thải từ đầu nguồn Chất lượng nước nhiều đoạn thuộc LVS Nhuệ - sông Đáy bị ô nhiễm tới mức báo động, đặc biệt vào mùa khô, giá trị thông số BOD5, COD, Coliíbrm điểm đo vượt QCVN 08:2008/ BTNMT nhiều lần Khu vực đầu nguồn sông Nhuệ, nước sông tương đối tốt sau hợp lưu với sông Tô Lịch (nguồn tiếp nhận nước thải quận nội thành Hà Nội), nước sông Nhuệ bị ô nhiễm trầm trọng (đặc biệt điểm Cầu Tó trở đi) Mặc dù pha loãng từ đoạn hợp lưu với sông Đáy trở hạ lưu áp dụng giải pháp điều tiết đưa nước sông Tô Lịch qua hệ thống hố điều hòa Yên Sở bơm sông Hồng vào mùa kiệt, nước sông Nhuệ nguyên nhân gây ô nhiễm cục cho LVS Nhuệ -sông Đáy, nguồn cấp nước sinh hoạt sản xuất cho thành phố Phủ Lý số địa phương phía hạ nguồn [12] Lưu vực hệ thống sông Đồng Nai bao gồm liên tỉnh/thành phố, tỉnh/thành phố nằm vùng kinh tế trọng điểm phía Nam Theo thống kê sơ bộ, lưu vực hệ thống sông Đồng Nai có đến 103 KCN Chính phủ định thành lập (chưa kể KCN/CCN địa phương thành lập) với diện tích quy hoạch 33.600 ha, thải lượng nước thải từ sản xuất công nghiệp khoảng 1,8 triệu m 3/ngày đêm Tuy nhiên, có khoảng 1/3 KCN/khu chế xuất xây dựng hệ thống xử lý nước thải tập trung; số KCN có trạm xử lý nước thải tập trung vận hành chưa quy định; tỷ lệ đấu nối nước thải nhà máy vào hệ thống xử lý nước thải tập trung thấp; nguồn phát sinh nước thải chủ yếu từ ngành: chế biến thực phẩm, dệt nhuộm, giấy, chế biến mủ cao su, xi mạ Tại nhiều vị trí giá trị N-NH4+ BOD5) COD vượt ngưỡng QCVN 08 mức BI nhiều lần Khu vực cửa sông bị ô nhiễm hữu cơ, giá trị thông sỗ vượt QCVN 08:2008/BTNMT mức AI, số nơi vượt mức BI (cảng Gò Dầu, Phú Mỹ, Cái Mép) Ngoài ra, tác động tiêu cực từ thủy điện, khai thác khoáng sản phía thượng nguồn, xâm nhập mặn ảnh hưởng biến đổi khí hậu mối đe dọa đến môi trường nước lưu vực hệ thống sông Đồng Nai [12] Theo kết khảo sát, nay, hệ thống sông, hồ địa bàn TP Hà Nội tiếp nhận ngày hàng triệu m3 nước thải công nghiệp, nước thải đô thị, nước thải Dự báo lượng nước thải sinh hoạt địa bàn TP Hà Nội lên đến 440.934 m 3/ngày đêm vào năm 2020 Như vậy, tương lai gần, nguy ô nhiễm nguồn nước sông, hồ TP Hà Nội gia tăng nhanh chóng, đặc biệt ô nhiễm chất thải công nghiệp, sinh hoạt Đây cảnh báo khẩn cấp cho công tác bảo vệ phục hồi chất lượng nước TP Hà Nội Về chất lượng số lưu vực sông vùng núi Đông Bắc: Chất lượng sông Kỳ Cùng sông nhánh năm gần giảm sút xuống loại A2, sông Hiến, sông Bằng Giang mức B1 Đầu nguồn (Lai Châu, Lào Cai, Yên Bái, Hà Giang) vài năm gần mùa khô xuất hiện tượng ô nhiễm bất thường thời gian ngắn - ngày Sông Hồng qua Phú Thọ, Vĩnh Phúc hầu hết thông số vượt QCVN 08:2008 - A1, số địa điểm gần nhà máy chí xấp xỉ B1 (đoạn sông Hồng từ Cty Super Phốt phát hóa chất Lâm Thao đến KCN phía Nam TP.Việt Trì), thông số vượt ngưỡng B1 nhiều lần So với sông khác vùng, sông Hồng có mức độ ô nhiễm thấp [3] Có nhiều nguyên nhân khách quan chủ quan dẫn đến tình trạng ô nhiễm môi trường nước, gia tăng dân số, mặt trái trình công nghiệp hoá, đại hoá, sở hạ tầng yếu kém, lạc hậu: nhận thức người dân vấn đề môi trường chưa cao… Đáng ý bất cập hoạt động quản lý, bảo vệ môi trường Nhận thức nhiều cấp quyền, quan quản lý, tổ chức cá nhân có trách nhiệm nhiệm vụ bảo vệ môi trường nước chưa sâu sắc đầy 10 đủ; chưa thấy rõ ô nhiễm môi trường nước loại ô nhiễm gây nguy hiểm trực tiếp, hàng ngày khó khắc phục đời sống người phát triển bền vững đất nước Các quy định quản lý bảo vệ môi trường nước thiếu (chẳng hạn chưa có quy định quy trình kỹ thuật phục vụ cho công tác quản lý bảo vệ nguồn nước) Cơ chế phân công phối hợp quan, ngành địa phương chưa đồng bộ, chồng chéo, chưa quy định trách nhiệm rõ ràng Chưa có chiến lược, quy hoạch khai thác, sử dụng bảo vệ tài nguyên nước theo lưu vực vùng lãnh thổ lớn Chưa có quy định hợp lý việc đóng góp tài để quản lý bảo vệ môi trường nước, gây nên tình trạng thiếu hụt tài chính, thu không đủ chi cho bảo vệ môi trường nước [3] Chất lượng nguồn nước mặt suy giảm rõ rệt Nhiều sông, hồ, kênh, rạch thành phố lớn, khu dân cư tập trung dần biến thành nơi chứa chất thải đô thị, chất thải công nghiệp chưa qua xử lý Không riêng khu vực đô thị mà khu vực nông thôn, tình trạng ô nhiễm môi trường nước mặt từ nguồn nước thải sinh hoạt, sản xuất nông nghiệp, chăn nuôi sản xuất làng nghề cần quan tâm kịp thời Vì vậy, giải vấn đề ô nhiễm môi trường nước mặt vấn đề cấp bách, không đòi hỏi trách nhiệm cấp quản lý, doanh nghiệp mà trách nhiệm hệ thống trị toàn xã hội 1.2 Tổng quan phương pháp đánh giá chất lượng nước 1.2.1 Tổng quan số môi trường Chỉ số môi trường: tập hợp tham số hay thị tích hợp hay nhân với trọng số Các số mức độ tích hợp cao hon, nghĩa chúng tính toán từ nhiều biến số hay liệu để giải thích cho tượng 1.2.2 Tổng quan số chất lượng nước (WQI) a Giới thiệu chung WQI Chỉ số chất lượng nước (Water Quality Index- WQI) số tổ hợp tính toán từ thông số chất lượng nuớc xác định thông qua công thức 11 toán học WQI dùng để mô tả định lượng chất lượng nước biểu diễn qua thang điểm Các ứng dụng chủ yếu WQI bao gồm: - Phục vụ trình định: WQI sử dụng làm sở cho việc dịnh phân bổ tài xác định vấn đề ưu tiên - Phân vùng chất lượng nước - Thực thi tiêu chuẩn: WQI đánh giá mức độ đáp ứng/không đáp ứng chất lượng nước tiêu chuẩn hành - Phân tích diễn biến chất lượng nước theo không gian thời gian - Công bố thông tin cho cộng đồng - Nghiên cứu khoa học: nghiên cứu chuyên sâu chất lượng nước thường không sử dụng WQI, nhiên WQI sử dụng cho nghiên cứu vi mô khác đánh giá tác động trình đô thị hóa đến chất lượng nước khu vực, đánh giá hiệu kiểm soát phát thải,… b Quy trình xây dựng WQI Hầu hết mô hình số chất lượng nước xây dựng thông qua quy trình bước sau [19]: Bước 1: Lựa chọn thông số Có nhiều thông số thể chất lượng nước, lựa chọn thông số khác để tính toán WQI phụ thuộc vào mục đích sử dụng nguồn nước mục tiêu WQI Dựa vào mục đích sử dụng WQI phân loại sau: Chỉ số chất lượng nước thông thường, số chất lượng nước cho mục đích sử dụng đặc biệt Việc lựa chọn thông số dùng phương pháp Delphi phân tích nhân tố quan trọng Các thông số không nên nhiều thông số nhiều thay đổi thông số có tác động nhỏ đến số WQI cuối Các thông số nên lựa chọn theo thị sau: + Hàm lượng Oxy hòa tan: DO; + Phú dưỡng: NH4+, NO3-, Tổng N, PO43-, Tổng P, BOD5, COD, TOC; 12