xác định nguồn gây ô nhiễm nước sông ngũ huyện khê và đề xuất giải pháp giảm thiểu

Bộ giáo dục v đo tạo Bộ nông nghiệp v ptnt
Trờng đại học thuỷ lợi
YZ




Nguyễn việt quang






Xác định nguồn gây ô nhiễm nớc sông ngũ huyện khê
v đề xuất giải pháp giảm thiểu


Chuyên ngành: Quy hoạch và Quản lý tài nguyên nớc
Mã số: 60.62.30




luận văn thạc sĩ
Ngời hớng dẫn khoa học: PGS.TS Hà Lơng Thuần

H nội - 2012


5
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU
1.1. Điều kiện tự nhiên, dân sinh, kinh tế
1.1.1. Điều kiện tự nhiên lưu vực sông Ngũ Huyện Khê
Hệ thống sông Ngũ Huyện Khê thuộc hệ thống thủy lợi Bắc Đuống, vùng
đồng bằng sông Hồng, diện tích 18.404 ha. Sông Ngũ Huyện Khê, bắt nguồn từ
đầm Thiếp thuộc huyện Mê Linh, chảy qua địa phận các huyện Mê Linh, Đông
Anh, Gia Lâm của Hà Nội và Yên Phong, Tiên Du, thị xã Từ Sơn và thành phố
Bắc Ninh của tỉnh Bắc Ninh rồi đổ ra sông Cầu qua cống Đặng Xá.
Hình 1.1: Vị trí địa lý lưu vực sông Ngũ Huyện Khê
Địa hình trong vùng tương đối bằng phẳng, chia làm hai vùng rõ rệt:
vùng thượng lưu thuộc các huyện Mê Linh, Đông Anh có cao trình mặt đất từ


49
* Nhu cầu o xy hoá học COD
Nhu cầu ô xy hoá học COD trên sông Ngũ Huyện Khê biến thiên rất
mạnh trong khoảng rộng và đạt giá trị khá cao ở nhiều vị trí khảo sát. Tại
Cống Long Tửu giá trị COD thường thấp hơn so với vị trí khác.
Hình 2.1: Diễn biến COD trên sông Ngũ Huyện Khê
Nguồn: Viện nước Tưới tiêu và môi trường-Viện Khoa học Thủy lợi-2004
Hình 2.2: Diễn biến COD trên sông Ngũ Huyện Khê
Nguồn: Viện nước Tướ
i tiêu và môi trường-Viện Khoa học Thủy lợi-2005

50
Hình 2.3: Diễn biến COD trên sông Ngũ Huyện Khê
Nguồn: Viện nước Tưới tiêu và môi trường-Viện Khoa học Thủy lợi-2006
Nhìn vào hình 2.1, hình 2.2 và hình 2.3 biểu thị biến thiên các giá trị
COD trong các năm 2004 - 2006 đều thể hiện rõ giá trị COD trong mùa khô
từ tháng 1 đến tháng 4 ở hầu hết các vị trí đo đều có xu hướng cao hơn mùa
mưa (tháng 7). Sự khác nhau đó diễn biến phù hợp với sự khác nhau về chế
độ dòng chảy và mực nước trên sông theo mùa. Vào các tháng này, chế
độ
mưa ít, mực nước sông thấp, độ hoà tan oxy giảm nên các giá trị COD thường
đạt cao hơn so với các tháng mùa mưa.
* Nhu cầu oxy sinh hoá BOD
5
Theo không gian, các giá trị này cũng biến thiên theo chiều hướng tăng
rõ rệt từ đầu nguồn đến cuối nguồn trong suốt cả các đợt khảo sát. Từ đầu
nguồn đến giữa nguồn các giá trị đo được hầu hết thấp hơn TCVN 5942-1995
loại B (< 25mg/l). Nhưng từ giữa đến cuối nguồn giá trị này tăng lên rất
nhanh, hầu hết vượt giới hạn cho phép .


51
Thời gian khảo sát năm 2006 các giá trị nhìn chung cao hơn so với 2
năm trước, nguyên nhân chính là do nguồn nước trên sông cạn hơn vì tình
trạng nắng hạn kéo dài.
Hình 2.4: Diễn biến BOD
5
trên sông Ngũ Huyện Khê
Nguồn: Viện nước Tưới tiêu và môi trường-Viện Khoa học Thủy lợi-2004
Hình 2.5: Diễn biến BOD5 trên sông Ngũ Huyện Khê
Nguồn: Viện nước Tưới tiêu và môi trường-Viện Khoa học Thủy lợi-2005

52
Hình 2.6: Diễn biến BOD
5
trên sông Ngũ Huyện Khê

Nguồn: Viện nước Tưới tiêu và môi trường-Viện Khoa học Thủy lợi-2006
* Các hợp chất N ( NH
4
+
, NO
2
-
, NO
3
)
Chỉ số NH
4
+
trên sông diễn biến phức tạp và thường dao động tương đối
mạnh ở khu vực từ đầu nguồn đến giữa nguồn, và ít hơn ở vị trí cuối nguồn
trong cả hai mùa. Trừ tháng 5, còn lại tất cả các tháng đều có 4 đến 5 mẫu
trong số 10 mẫu đo ở các vị trí khác nhau có giá trị NH4>1mg/l, tức là cao
hơn giới hạn cho phép.
Nhận xét chung, trên sông có sự ô nhiễm NH
4
+

nhưng sự ô nhiễm này
chỉ mang tính cục bộ. Sự biến thiên của amoni có vẻ không đồng biến với sự
biến thiên các giá trị Nitrat và Nitrit. Các giá trị NO
2
biến thiên tăng dần từ
đầu nguồn đến cuối nguồn trong tất cả các tháng và đạt giá trị cao hơn hẳn tại
một số vị trí từ Phú Lâm đến Xuân Viên. Tại khu vực hạ lưu, vào thời kỳ
đóng cống Đặng Xá, toàn bộ nước thải bị tù đọng làm nước biến màu đen, độ
hoà tan oxy giảm đã làm cho quá trình phân huỷ vi sinh vật yếm khí xảy ra
mạnh mẽ, nguồn nướ
c bị ô nhiễm bốc mùi hôi thối, ảnh hưởng lớn đến cuộc
sống và sinh hoạt của nhân dân trong khu vực này. NO
3
cũng có biến động


64
trường chung trong lưu vực. Tuy nhiên, không có hiệu quả, hoặc gặp những
khó khăn về kỹ thuật, về cơ chế quản lý, vận hành dẫn đến dự án không
thành công được.
3.1.5. Tính toán nhu cầu nước
a. Tính toán nhu cầu nước tưới cho nông nghiệp tần suất p= 85%
Lưu vực sông Ngũ Huyện Khê có nền nông nghiệp phát triển lâu đời với các
loại hình nông nghiệp vừa rất đa dạng. Trong phương hướng phát triển kinh t
ế
xã hội đến năm 2010 và 2020 thì diện tích đất canh tác nông nghiệp giảm
mạnh, thay vào đó là các khu công nghiệp mới ra đời. Việc tính toán nhu cầu
nước cho nông nghiệp lưu vực sông Ngũ Huyện Khê được tính tại các vùng
tưới theo nút lấy nước chính trên hệ thống sông Hồng, sông Đuống, sông Cầu
Hình 3.1: Nhu cầu sử dụng nước nông nghiệp khu tưới Đông Anh-Vĩnh Phúc

Nguồn: Công ty TNHH một thành viên khai thác CTTL Bắc Đuống




65

Hình 3.2: Nhu cầu sử dụng nước nông nghiệp khu tưới Nam trạm bơm Trịnh
Xá-Bắc Ninh

Nguồn: Công ty TNHH một thành viên khai thác CTTL Bắc Đuống

Hình 3.3: Nhu cầu sử dụng nước nông nghiệp khu tưới Yên Phong-Bắc Ninh

Nguồn: Công ty TNHH một thành viên khai thác CTTL Bắc Đuống





66
Hình 3.4: Nhu cầu sử dụng nước nông nghiệp khu tưới Quế Võ-Bắc Ninh

Nguồn: Công ty TNHH một thành viên khai thác CTTL Bắc Đuống
Nhận xét
:
Trong vụ đông xuân, nhu cầu nước tưới tại khu tưới Quế Võ, Yên Phong
là lớn nhất, bắt đầu ngày 25 tháng 1, lượng nước yêu cầu để phục vụ tưới là
15,05m

3
/s kéo dài đến hết ngày 10 tháng 2; sang đến ngày 11 tháng 2 lượng
nước yêu cầu giảm chỉ còn 9,92 m
3
/s và sau đó giảm xuống còn 3,99 m
3
/s,
kéo dài đến hết ngày 26 tháng 2 sau đó tăng nhưng không đáng kể. Khu tưới
Nam trạm bơm Trịnh Xá - Bắc Ninh có nhu cầu nước tưới nhở hơn
Nhu cầu nước tưới cho nông nghiệp lớn nhất vào tháng 2 tại hầu hết các
nút đầu mối lấy nước
Trong vụ mùa, nhu cầu nước cho các vùng thủy lợi có nhiều sự thay đổi
do trong thời gian này xuất hiện nhiều ngày có mưa. Nhu cầu nước cho nông
nghiệp lớ
n nhất tại khu tưới Quế Võ và nhỏ nhất tại khu tưới Nam trạm bơm
Trịnh Xá. Điều này là phù hợp với thực tế vì khu vực Tiên Du, Từ Sơn và
thành phố Bắc Ninh là nơi tập trung nhiều khu công nghiệp, đô thị do đó diện
tích đất nông nghiệp giảm
b. Tính toán xác định nhu cầu nước sinh thái cho lưu vực sông NHK


70
- Ao hồ trũng: 20-30 cm
Tuy nhiên hiện trạng nuôi trồng thủy sản trong lưu vực chủ yếu là nuôi
nhỏ lẻ, ít nơi nuôi theo hình thức thâm canh. Các ao hồ nhỏ ít được cấp nước
vì thường nằm rải rác trong các khu dân cư
Đối với nuôi thủy sản ở ruộng trũng chủ yếu là nuôi 1 vụ cá và 1 vụ lúa
nên lượng nước yêu cầu cho thủy sản cũng là yêu cầu của lúa
Đối với những khu vực nuôi thâm canh hay bán thâm canh chuyên thủ
y

sản thì thông thường tháng 3 hoặc tháng 4 bắt đầu lấy nước nuôi và thu hoạch
vào cuối năm. Lượng nước cải tạo ruộng ban đầu 15.000 m
3
/ha, sau đó lấy
nước vào ao nuôi và hàng tháng phải bổ sung nươc thất thoát do ngấm, bốc
hơi. Mỗi năm thay nước 5 lần mỗi lần 1/3 lượng nước (5.000m
3
/ha)
c. Tổng hợp về nhu cầu dùng nước cho lưu vực sông Ngũ Huyện Khê
Kết quả tính toán tổng hợp nhu cầu dùng nước của các ngành bao gồm:
nhu cầu nước cho nông nghiệp, chăn nuôi, sinh hoạt, nuôi trồng thủy sản, môi
trường tại các nút lấy nước chính trên hệ thống sông Ngũ Huyện Khê được
thể hiện qua các hình vẽ 3.5; 3.6; 3.7; 3.8
Hình 3.5: Tổng hợp nhu cầu sử dụng nước vùng Đông Anh-Vĩnh Phúc

Nguồn: Công ty TNHH một thành viên khai thác CTTL Bắc Đuống


71
Hình 3.6: Tổng hợp nhu cầu sử dụng nước vùng Nam Trịnh Xá-Bắc Ninh

Nguồn: Công ty TNHH một thành viên khai thác CTTL Bắc Đuống
Hình 3.7: Tổng hợp nhu cầu sử dụng nước vùng Yên Phong-Bắc Ninh

Nguồn: Công ty TNHH một thành viên khai thác CTTL Bắc Đuống


72
Hình 3.8: Tổng hợp nhu cầu sử dụng nước vùng Quế Võ-Bắc Ninh

Nguồn: Công ty TNHH một thành viên khai thác CTTL Bắc Đuống
Tổng nhu cầu nước dùng cho lưu vực sông Ngũ Huyện Khê được thống
khê trong hình vẽ 3.9
Hình 3.9: Tổng hợp nhu cầu dùng nước lưu vực sông Ngũ Huyện Khê
0
5
10
15
20
25
30
35
Nhu cầu nước (m3/s
)
123456789101112
Tháng
Tổng nhu cầu dùng nước lưu vực sông Ngũ Huyện Khê
Nguồn: Công ty TNHH một thành viên khai thác CTTL Bắc Đuống
Tổng nhu cầu dùng nước cho lưu vực sông Ngũ Huyện Khê lớn nhất
trong tháng II. Nhu cầu nước trong tháng 2 là 32,94 m
3
/s. Đây là thời kỳ đổ
ải, do đó lượng nước cần cho nông nghiệp là lớn. Tổng nhu cầu nước cho


73
công nghiệp, sinh hoạt, chăn nuôi chiếm khoảng 7% tổng nhu cầu nước.
Riêng khu tưới Nam trạm bơm Trịnh Xá, Yên Phong, nhu cầu nước cho công
nghiệp, chăn nuôi và sinh hoạt chiếm tỷ trọng lớn hơn, khoảng 12% tổng nhu
cầu nước của toàn vùng

3.1.6. Đánh giá khả năng cấp nước của sông NHK trong mùa kiệt
a. Diễn biến mực nước tại cống đầu mối Long Tửu trong những năm hạn hán
Cống Long T
ửu được thiết kế với các thông số như sau:
- Diện tích tưới thiết kế: 27.050 ha
- Kích thước: 3x3x3m; Chiều dài cống: L=52m; Cao trình đáy cống:
+0.00 m; Mực nước thiết kế thượng lưu: Htl=2.78 m; Mực nước thiết kế hạ
lưu: Hhl=2.58 m; Lưu lượng thiết kế: Q=28 m3/s
Hình 3.10: Đường quá trình mực nước trung bình tháng tại cống Long Tửu
Đường quá trình mực nước trung bình tháng tại cống Long Tửu
(2005)
0
100
200
300
400
500
600
700
800
123456789101112
Tháng
Mực nước (cm)
Mùc n−íc th−îng l−u cèng
Mùc n−íc h¹ l−u cèng

Nguồn: Công ty TNHH một thành viên khai thác CTTL Bắc Đuống

PHỤ LỤC
Phụ lục 1: Diễn biến DO trên sông Ngũ Huyện Khê

Nguồn: Viện nước Tưới tiêu và môi trường-Viện Khoa học Thủy lợi-2004

Phụ lục 2: Diễn biến DO trên sông Ngũ Huyện Khê
Nguồn: Viện nước Tưới tiêu và môi trường-Viện Khoa học Thủy lợi-2005





Phụ lục 3: Diễn biến DO trên sông Ngũ Huyện Khê
Nguồn: Viện nước Tưới tiêu và môi trường-Viện Khoa học Thủy lợi-2006

Phụ lục 4: Diễn biến NH
4
+
trên sông Ngũ Huyện Khê

Nguồn: Viện nước Tưới tiêu và môi trường-Viện Khoa học Thủy lợi-2004




Phụ lục 5: Diễn biến NH
4
+
trên sông Ngũ Huyện Khê

Nguồn: Viện nước Tưới tiêu và môi trường-Viện Khoa học Thủy lợi-2005

Phụ lục 6: Diễn biến NH

4
+
trên sông Ngũ Huyện Khê

Nguồn: Viện nước Tưới tiêu và môi trường-Viện Khoa học Thủy lợi-2006




Phụ lục 7: Diễn biến NO
2
-
trên sông Ngũ Huyện Khê

Nguồn: Viện nước Tưới tiêu và môi trường-Viện Khoa học Thủy lợi-2004

Phụ lục 8: Diễn biến NO
2
-
trên sông Ngũ Huyện Khê

Nguồn: Viện nước Tưới tiêu và môi trường-Viện Khoa học Thủy lợi-2005




Phụ lục 9: Diễn biến NO
2
-
trên sông Ngũ Huyện Khê

Nguồn: Viện nước Tưới tiêu và môi trường-Viện Khoa học Thủy lợi-2006

Phụ lục 10: Diễn biến TSS trên sông Ngũ Huyện Khê

Nguồn: Viện nước Tưới tiêu và môi trường –Viện Khoa học Thủy lợi-2004




Phụ lục 11: Diễn biến TSS trên sông Ngũ Huyện Khê

Nguồn: Viện nước Tưới tiêu và môi trường-Viện Khoa học Thủy lợi-2005

Phụ lục 12: Diễn biến TSS trên sông Ngũ Huyện Khê

Nguồn: Viện nước Tưới tiêu và môi trường-Viện Khoa học Thủy lợi-2006



Phụ lục 13: Biến thiên giá trị DO tại trạm bơm Phú Lâm
Nguồn: Viện nước Tưới tiêu và môi trường-Viện Khoa học Thủy lợi-2006

Phụ lục 14: Biến thiên giá trị COD tại trạm bơm Phú Lâm


Nguồn: Viện nước Tưới tiêu và môi trường-Viện Khoa học Thủy lợi-2006

Phụ lục 15: Biến thiên giá trị BOD
5
tại trạm bơm Phú Lâm

Nguồn: Viện nước Tưới tiêu và môi trường-Viện Khoa học Thủy lợi-2006

Phụ lục 16: Biến thiên giá trị NH
4
-
tại trạm bơm Phú Lâm

Nguồn: Viện nước Tưới tiêu và môi trường-Viện Khoa học Thủy lợi-2006




Phụ lục 17: Biến thiên giá trị NO
2
-
tại trạm bơm Phú Lâm

Nguồn: Viện nước Tưới tiêu và môi trường-Viện Khoa học Thủy lợi-2006

Phụ lục 18: Biến thiên giá trị TSS tại trạm bơm Phú Lâm


Nguồn: Viện nước Tưới tiêu và môi trường-Viện Khoa học Thủy lợi-2006

Phụ lục 19: Biến thiên giá trị DO tại Phúc Xuyên

Nguồn: Viện nước Tưới tiêu và môi trường-Viện Khoa học Thủy lợi-2006

Phụ lục 20: Biến thiên giá trị COD tại Phúc Xuyên


Nguồn: Viện nước Tưới tiêu và môi trường-Viện Khoa học Thủy lợi-2006




Phụ lục 21: Biến thiên giá trị BOD
5
tại Phúc Xuyên

Nguồn: Viện nước Tưới tiêu và môi trường-Viện Khoa học Thủy lợi-2006

Phụ lục 22: Biến thiên giá trị NH
4
-
tại Phúc Xuyên

Nguồn: Viện nước Tưới tiêu và môi trường-Viện Khoa học Thủy lợi-2006

Phụ lục 23: Biến thiên giá trị NO
2
-
tại Phúc Xuyên

Nguồn: Viện nước Tưới tiêu và môi trường-Viện Khoa học Thủy lợi-2006

Phụ lục 24: Biến thiên giá trị NO
2
-
tại Phúc Xuyên

Nguồn: Viện nước Tưới tiêu và môi trường-Viện Khoa học Thủy lợi-2006