ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ PHÁT TRIỂN KINH TẾ XÃ HỘI TỚI CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG CẦU BẰNG CÔNG CỤ TOÁN HỌC

ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ PHÁT TRIỂN KINH TẾ XÃ HỘI TỚI
CHẤT LƯỢNG NƯỚC SÔNG CẦU BẰNG CÔNG CỤ TOÁN HỌC

Hoàng Thị Thu Trang, Trần Hồng Thái, Phạm Văn Hải, Lê Vũ Việt phong
Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường

1. Giới thiệu lưu vực sông nghiên cứu
Lưu vực sông Cầu là một trong lưu vực
sông lớn ở nước ta, có vị trí địa lý đặc biệt,
phong phú về tài nguyên cũng như về lịch sử
phát triển kinh tế - xã hội của các tỉnh nằm trên
lưu vực. Đây là lưu vực quan trọng nhất trong hệ
thống sông Thái Bình có diện tích lưu vực 6030
km2 với dòng chính sông Cầu dài 288,5 km bắt
ngu
ồn từ núi Vạn On ở độ cao 1175m và đổ vào
sông Thái Bình ở Phả Lại. Trong lưu vực sông
Cầu có tới 26 phụ lưu cấp I với tổng chiều dài
671km và 41 phụ lưu cấp II với tổng chiều dài
643 km và hàng trăm km sông cấp III, IV và các
sông suối ngắn dưới 10km. Lưu vực sông Cầu
nằm trong vùng mưa lớn của Bắc Kạn và Thái
Nguyên với tổng lượng nước hàng năm đạt
4,200 km
3
. Sông Cầu được điều tiết bởi Hồ Núi
Cốc với dung tích hàng trăm triệu m
3
.

Hình 1: Lưu vực sông Cầu
2. Đặc điểm các nguồn thải trên lưu vực
Trên lưu vực Cầu đang diễn ra nhiều hoạt động kinh tế – xã hội có ảnh hưởngtrực tiếp
hoặc gián tiếp đến môi trường nước với qui mô và điều kiện phân bố khác nhau như: công
nghiệp, đô thị, nông nghiệp, sản xuất làng nghề, sinh hoạt và y tế, v.v…Cơ cấu kinh tế giữa các
tỉnh trên lưu v
ực sông Cầu có sự khác biệt khá lớn, do vậy lượng và loại nước thải tại các khu
vực khác nhau trên lưu vực sông Cầu cũng khác nhau. Trên địa bàn các tỉnh Bắc Kạn, Bắc
Giang và các vùng thuần nông khác, tác nhân gây ô nhiễm môi trường chủ yếu là nước thải sinh
hoạt và nông nghiệp. Ngược lại, tại các huyện giáp sông Cầu thuộc các tỉnh Thái Nguyên, Bắc
Ninh, Vĩnh Phúc (huyện Mê Linh), Hà Nội (huyện Đông Anh), ô nhiếm nước chủ yếu do các
hoạ
t động sản xuất nông nghiệp, làng nghề và đô thị. Việc xác định rõ nguồn gây tác động,
dạng chất gây ô nhiễm chủ yếu đối với từng đoạn sông cũng như trong toàn bộ lưu vực sông sẽ
giúp thiết kế các điểm quan trắc và lựa chọn các thông số quan trắc phù hợp hơn.
Trong quá trình phát triển, công nghiệp hóa, hiện đại hóa, các địa phương trên
lưu vực sông Cầu đã và
đang tiếp tục đối mặt với vấn đề ô nhiễm các nguồn nước với
xu hướng ngày một gia tăng, đặc biệt là ở khu vực hạ lưu của hệ thống sông này. Các
nguồn thải gây ô nhiễm chính đối với hệ thống sông Cầu được nhận diện bao gồm:
Tuyển tập báo cáo Hội thảo khoa học lần thứ 10 - Viện KH KTTV & MT
432
2.1. Nước thải từ các hoạt động sản xuất công nghiệp
Theo thống kê đến năm 2004, toàn bộ lưu vực sông Cầu có hơn 2000 doanh
nghiệp sản xuất công nghiệp, trong đó Bắc Giang chiếm tỷ lệ cao nhất 28%, Hải
Dương 23%, Bắc Ninh 22%. Các ngành sản xuất công nghiệp gồn có luyện kim, chế
biến thực phẩm, chế biến lâm sản, vật liệu xây dựng, v.v.
Các khu công nghiệp

(KCN) và nhà máy lớn t
ập
trung chủ yếu ở Thái Nguyên
(27 KCN, trong đó 12 KCN
đã đi vào hoạt động), Hải
Dương, Bắc Ninh, Bắc
Giang. Xét về tổng lượng, tỷ
lệ đóng góp nước thải của
một số ngành sản xuất chính
thể hiện như Hình 2
Hình 2: T
ỷ
lệ nước thải của một số
nhóm ngành sản xuất chính
4, 4%
3, 3%
2, 2%
7, 7%
55, 55%
29, 29%
Dệt may, bao bì
Sản xuất vật liệu xây dựng
Chế biến nông sản, thực phẩm
Giấy
Kim khí
Khai thác mỏ
- Công nghiệp khai thác mỏ và tuyển quặng: phát triển ở các tỉnh Bắc Kạn và
Thái Nguyên. Hầu hết các khu mỏ khai thác đều không có khu xử lý nước thải,
nước thải được xả thẳng vào nguồn nước mặt với tải lượng ngày càng tăng;
- Công nghiệp luyện kim, cán thép: tập trung chủ yếu ở Thái Nguyên với tổng

lượng nước thải khoảng 16.000 m
3
/ngày đêm. Trong đó, nước thải của khu gang
thép Thái Nguyên (với lưu lượng 1,3 triệu m
3
/năm) và KCN Sông Công chiếm
tỷ lệ lớn nhất;
- Công nghiệp sản xuất giấy: cũng là nguồn ô nhiễm đáng kể với tổng tải lượng
khoảng 3.500 m
3
/ngày, trong đó nước thải của nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ
(Thái Nguyên) và nhà máy sản xuất Giấy Đế với hàm lượng hữu cơ cao, ảnh
hưởng lớn tới chất lượng nước sông;
- Chế biến thực phẩm: lưu lượng nước thải chưa qua xử lý của các nhà máy, cơ
sở sản xuất, chế biến thực phẩm tại các tỉnh trên lưu vực đổ vào sông Cầu
khoảng 2.000 m
3
/ngày, với hàm lượng chất hữu cơ, vi khuẩn, Coliform cao.
2.2. Nước thải làng nghề
Trên lưu vực sông Cầu có trên 200 làng nghề (nấu rượu, sản xuất giấy, mạ kim
loại, tái chế phế thải, gốm sứ,… ) tập trung chủ yếu ở Bắc Ninh (60 làng nghề), và một
số làng nghề rải rác ở Thái Nguyên, Vĩnh Phúc (16 làng nghề ), Bắc Giang được biểu
diễn như trong Hình 3. Nước thải các làng nghề ở
tỉnh này chủ yếu chưa qua xử lý mà
thải trực tiếp vào các sông, kênh mương
thoát nước rồi chảy vào sông Cầu:
- Các làng nghề ở Bắc Ninh thải
vào sông Ngũ Huyện Khê;
- Các làng nghề ở Vĩnh Phúc
thải vào sông Cà Lồ;

- Các làng nghề ở Thái Nguyên
thải trực tiếp vào sông Cầu.

Hình 3: T
ỷ
lệ các làn
g
n
g
hề trên một số
tỉnh trên lưu vực sông Cầu
30, 30%
27, 27%
21, 21%
13, 13%
9, 9%
Hải Dương
Bắc Kạn, Thái Nguyên
Bắc Ninh
Bắc Giang
Vĩnh Phúc
Tuyển tập báo cáo Hội thảo khoa học lần thứ 10 - Viện KH KTTV & MT
433
2.3. Nước thải sinh hoạt
Dân số đô thị ngày càng
tăng nhanh cùng với tốc độ đô thị
hóa và công nghiệp hóa nhanh trên
lưu vực, trong khi hệ thống cấp
thoát nước chưa phát triển tương
ứng, đã làm gia tăng vấn đề ô

nhiễm do nước thải sinh hoạt. Hầu
hết lượng nước thải sinh hoạt đều
không qua xử lý mà đổ thẳng vào
các sông hồ trong lưu vực. Tỷ
lệ
đóng góp lượng thải của các tỉnh
trong lưu vực ước tính theo số dân
Hình 4: Tỷ lệ nước thải sinh hoạt của các
tỉnh trên lưu vực ước tính theo số dân
17, 17%
16.1, 16%
23, 23%
4.3, 4%
25, 25%
14.5, 15%
Bắc Giang
Thái Nguyên
Vĩnh Phúc
Bắc Kạn
Bắc Ninh
Hải Dương

từng tỉnh như Hình 4. Theo Hình 4, Hải Dương là tỉnh có lượng nước thải sinh hoạt
lớn nhất, chiếm 25%, tuy nhiên do nằm cuối lưu vực nên nước thải của tỉnh này gần
như không ảnh hưởng đến chất lượng nước lưu vực.
2.4. Nước thải y tế
Theo số liệu thống kê năm 2005, trên các tỉnh thuộc lưu vực sông Cầu có hơn
1.200 cơ sở y t
ế với lượng nước thải y tế ước tính là khoảng 5.400 m3/ngày. Nước thải
y tế thường chứa nhiều hóa chất độc hại, chất hữu cơ và các vi khuẩn gây bệnh, không

qua xử lý mà được thải trực tiếp vào nguồn nước.
2.5. Nước thải nông nghiệp
Sản xuất nông nghiệp là hoạt động sản xuất quan trọng được quan tâm phát
triển tại các tỉnh thuộc lưu vực sông C
ầu. Tuy nhiên, do mở rộng sản xuất nên lượng
thuốc bảo vệ thực vật sử dụng trong nông nghiệp cũng khá lớn, khoảng 3kg/ha/năm,
trong đó thuốc trừ sâu chiếm tỷ lệ lớn nhất (68,3%). Tại Bắc Giang, lượng thuốc bảo
vệ thực vật sử dụng ước tính khoảng 145 tấn/năm (theo báo cáo hiện trạng môi trường
tỉnh Bắc Giang). Lượng hóa chất bảo vệ
thực vật sử dụng trên địa bàn tỉnh Bắc Ninh
gồm khoảng 1.200 tấn và khoảng 200.000-300.000 tấn phân NPK. Tại các vùng trồng
rau, tỷ lệ thuốc bảo vệ thực vật được sử dụng cao gấp 3-5 lần các vùng trồng lúa.
Nước thải và chất thải rắn từ hoạt động chăn nuôi gia súc, gia cầm của các tỉnh
liên quan đến lưu vực sông Cầu đều được đổ xuống các nguồn n
ước mặt vì các biện
pháp xử lý ở đây còn rất hạn chế.
2.6. Nguồn thải từ rác thải rắn
Theo thống kê trên lưu vực, mỗi ngày có khoảng trên 1.500 tấn rác thải đô thị
các loại, chủ yếu là rác thải sinh hoạt. Công tác thu gom rác trên lưu vực nhìn chung
còn chưa tốt, chỉ khoảng 40-45% lượng rác được thu gom, ở khu vực đô thị, tỷ lệ này
cao hơn, khoảng 60-70%. Lượng rác thải rắ
n không được thu gom và chôn lấp hợp vệ
sinh mà được đổ tập trung ở rìa đường hay vứt xuống các mương, rãnh và sông suối sẽ
là nguồn gây ô nhiễm tiềm tàng cho nguồn nước lưu vực sông Cầu. Lượng rác thải
công nghiệp và y tế tuy không nhiều như rác thải sinh hoạt nhưng lại chứa nhiều hóa
chất độc hại ảnh hưởng tới sức khỏe con người.

Tuyển tập báo cáo Hội thảo khoa học lần thứ 10 - Viện KH KTTV & MT
434
3. Ứng dụng mô hình toán đánh giá chất lượng nước lưu vực sông Cầu

Để có cơ sở khoa học đánh giá chất lượng nước lưu vực sông Cầu dưới ảnh
hưởng của các hoạt động phát triển kinh tế, cụ thể là các nguồn thải, trong nghiên cứu
này chúng tôi đã sử dụng mô hình MIKE 11. Đây là một phần mềm kỹ thuật chuyên
dụng do Viện Thuỷ lực Đan Mạch (DHI) xây d
ựng và phát triển, đã được kiểm
nghiệm thực tế, là một bộ phần mềm tích hợp đa tính năng, gồm có nhiều môđun với
các chức năng và nhiệm vụ khác nhau, trong đó có môđun thủy lực và chất lượng
nước. Ngoài ra, mô hình còn có giao diện thân thiện, dễ sử dụng và có ứng dụng kỹ
thuật Hệ thông tin địa lý GIS - một kỹ thuật mới với tính hiệu quả cao.
3.1.
Mô đun thủy lực HD
Mô đun thủy lực được xây dựng trên cơ sở hệ phương trình Saint Venant 1
chiều cho trường hợp dòng không ổn định, với hai phương trình sau:
Phương trình liên tục
QA
q
xt
∂∂
+=
∂∂

(1)
Phương trình động lượng
2
2
0
AR
Q
gQ Q
A

Qh
gA
tx xC
α
⎛⎞
∂
⎜⎟
∂∂
⎝⎠
=++
∂∂ ∂
=

(2)
Đây là một hệ hai phương trình vi phân đạo hàm riêng phi tuyến bậc nhất.
Trong trường hợp tổng quát, hệ phương trình có dạng này không giải được bằng
phương pháp giải tích, do đó, người ta đã giải hệ phương trình này bằng phương pháp
số với lược đồ sai phân hữu hạn 6 điểm ẩn (Abbott-Inoescu).
3.2. Các mô đun chất lượng nước
Để giải quyết các vấn đề chất lượng nước có liên quan đến những phản ứng
sinh hoá, mô hình MIKE 11 phải đồng thời sử dụng cả hai mô đun đó là mô đun tải -
khuếch tán (AD) và mô đun sinh thái (Ecolab).
Mô đun truyền tải khuếch tán được dùng để mô phỏng vận chuyển một chiều
của chất huyền phù hoặc hoà tan (phân huỷ) trong các lòng dẫn hở dựa trên phương
trình để trữ tích luỹ với gi
ả thiết các chất này được hoà tan trộn lẫn.
Mô đun sinh thái giải quyết khía cạnh chất lượng nước trong sông tại những
vùng bị ảnh hưởng bởi các hoạt động dân sinh kinh tế. Mô đun này phải được đi kèm
với mô đun tải - khuếch tán, điều này có nghĩa là mô đun chất lượng nước giải quyết
các quá trình biến đổi sinh học của các hợp chất trong sông còn mô đun tải - khuếch

tán
được dùng để mô phỏng quá trình truyền tải khuếch tán của các hợp chất đó.
3.3. Kết quả ứng dụng mô hình MIKE 11
Để đánh giá mối quan hệ giữa các nguồn ô nhiễm và chất lượng nước trong sông
bằng mô hình toán cần sử dụng rất nhiều loại tài liệu, trong đó có tài liệu thủy văn, thủy lực
và chất lượng nước. Các số liệu thuỷ văn, thuỷ lực trước tiên được sử dụng để diễn toán chế
độ thuỷ lực trong hệ thống sông nghiên cứu, làm đầu vào cho bài toán chất lượng nướ
c, sau
Tuyển tập báo cáo Hội thảo khoa học lần thứ 10 - Viện KH KTTV & MT
435
đó kết hợp với các số liệu chất lượng nước để tính toán mô phỏng chất lượng nước trong
các sông. Trong khuôn khổ của bài báo này, chúng tôi chỉ tập trung vào việc mô phỏng chất
lượng nước sông dưới tác động của các nguồn thải. Các kết quả tính toán mô phỏng chế độ
thủy văn, thủy lực sông Cầu được giới thiệu chi tiết hơn trong Báo cáo tổng kết dự án “Ứng
dụng mô hình tính toán dự
báo ô nhiễm môi trường nước cho các lưu vực sông: Cầu, Nhuệ
– Đáy, Sài Gòn – Đồng Nai” ( Trần Hồng Thái và nnk, 2006)
a. Kết quả mô phỏng chất lượng nước lưu vực sông Cầu
Kết quả tính toán thủy lực kết hợp với
các số liệu về nguồn thải và số liệu quan trắc
chất lượng nước sẽ là đầu vào cho bài toán
chất lượng nước. Do thiếu các số liệu chất
lượng nước trên các sông Thương, sông Lục
Nam, sông Cà Lồ nên trong nghiên cứu này
chúng tôi chỉ mô phỏng chất lượng nước trên
sông Cầu đoạn từ Thác Bưởi đến nút giao
giữa sông Cầu và sông Th
ương. Đoạn sông
mô phỏng chất lượng nước minh họa như
Hình 5 với 5 thông số chất lượng nước được

mô phỏng là DO, BOD, tổng Nitơ, tổng
Photpho, tổng Coliforms:
Số liệu đầu vào cho mô hình chất
lượng nước là:
+
Các điều kiện biên trên và biên dưới
thủy lực trên hệ thống sông ứng với
sơ đồ sau khi đã được thu gọn;

Hình 5 : Sơ đồ mô phỏng các sông thuộc hệ
thống sông lưu vực sông Cầu

+ Các điều kiện biên: nồng độ các chất trong nước tại các trạm biên trên (Gia Bảy,
Cầu Sơn, Chũ) và biên dưới (trạm Phả Lại);
+
Các nguồn ô nhiễm: vị trí các nguồn gây ô nhiễm, nồng độ và lưu lượng thải;
Số liệu tại các điểm quan trắc dọc sông để hiệu chỉnh mô hình. Các số liệu này
phải được đo đạc đồng bộ với số liệu dùng làm biên trên và biên dưới trong mô hình
thuỷ lực và mô hình chất lượng nước. Vị trí các điểm quan trắc chất lượng nước dọc
sông Cầu được thể hi
ện như Bảng 1.
Bảng 1. Vị trí các điểm quan trắc chất lượng nước trên sông Cầu
Điểm Vị trí Đặc điểm
14
Phường Quan Thiều- Thành phố
Thái Nguyên
Nước thải nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ +
nhiệt điện Cao Ngạn
15
Phường Trưng Vương- Thành phố

Thái Nguyên
Nước thải sinh hoạt thành phố và đoạn sông
phía trên
16 Cam Giá-Thành phố Thái Nguyên Nước thải KCN gang thép Thái Nguyên
17 Úc Sơn-Phú Bình- Thái Nguyên Trước khi sông Cầu ra khỏi Thái Nguyên
20 Xã Hợp Thịnh-Hiệp Hòa-Bắc Giang Khống chế CLN hợp lưu sông Công, sông Cầu
18 Xã Hương Lâm-Việt Yên-Bắc Giang Khống chế CLN SC trước sông Cà Lồ
25 Vạn An - Yên Phong
Chịu ảnh hưởng từ làng Vân Hà-Bắc Giang.
Nước đục, nhiều tàu bè qua lại
Tuyển tập báo cáo Hội thảo khoa học lần thứ 10 - Viện KH KTTV & MT
436
Kết quả hiệu chỉnh mô hình chất lượng nước tại các vị trí dọc sông Cầu cho hai
chỉ tiêu DO và BOD được minh họa trên hai hình 6 và 7.
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
14 15 16 17 20 18 25
Vị trí
Nồng độ (mg/l)
Tính toán
Thực đo
TCVN 5942-B
Hình 6: So sánh nồng độ DO giữa kết quả
tính toán với số liệu thực đo năm 2005

0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10. 0
12. 0
14. 0
16. 0
15 16 17 20 18 25
V ị trí
Tính toán Thực đo TCVN 5942-A
Hình 7: So sánh nồng độ BOD giữa kết quả
tính toán với số liệu thực đo năm 2005
Các giá trị thực đo năm 2005 và các giá trị tính toán tại các điểm hiệu chỉnh có
sự trùng lặp khá tốt. Tuy nhiên, tại một số vị trí, sai số giữa số liệu thực đo và giá trị
tính toán còn vẫn khá lớn (điểm 17). Từ đó, sơ bộ xác định được bộ thông số chất
lượng nước của lưu vực sông Cầu. Để đánh giá mức độ phù hợp củ
a bộ thông số này,
ta sử dụng số liệu thực đo tháng 11/2006 vào kiểm định mô hình. Kết quả mô phỏng
các chỉ tiêu DO và BOD tại các vị trí dọc sông Cầu như các hình 8 và 9. Nhìn chung,
kết quả kiểm định tương đối tốt (các vị trí 15,16, 25 có sự trùng lặp cao), tuy nhiên tại
vị trí 17 sự sai lệch vẫn còn khá cao.
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0

14 15 16 17 20 18 25
Vị trí
Nồng độ (mg/l)
Tính toán
Thực đo
TCVN 5942-B
Hình 8: Kết quả kiểm định DO
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
16.0
15 16 17 20 18 25
Vị trí
Nồng độ (mg/l)
Tính toán
Thực đo
TCVN 5942-A
Hình 9: Kết quả kiểm định BOD
Như vậy, qua mô phỏng ta thấy giữa chất lượng nước sông Cầu và các hoạt
động phát triển kinh tế xã hội đang diễn ra trên lưu vực có một mối quan hệ nhân quả
chặt chẽ. Các kết quả mô phỏng từ mô hình cho thấy tại các điểm quan trắc ở tỉnh Thái
Nguyên với tốc độ phát triển dân sinh - kinh tế khá mạnh ( tương ứng với các vị trí 14,
15, 16, 17) giá trị DO quan trắc được cũ
ng như tính toán đều giảm thấp, tuy nhiên vẫn
thỏa mãn tiêu chuẩn nước mặt loại B, giá trị BOD tại một số vị trí khá cao (vị trí 16,

20) đã vượt tiêu chuẩn nước mặt loại A nhiều lần do chất lượng nước tại vị trí 16 bị
ảnh hưởng bởi nước thải khu gang thép Thái Nguyên, còn tại vị trí 20 có sự gia nhập
của nước sông Công cũng đã bị ô nhiễm nặng.
Để làm sáng tỏ hơ
n mối quan hệ giữa sự phát triển kinh tế xã hội trên lưu vực
sông với diễn biến chất lượng nước các sông, bài báo này đưa ra một số kịch bản biến
đổi nguồn thải và phân tích ảnh hưởng tương ứng tới chất lượng nước nhằm chỉ rõ với
Tuyển tập báo cáo Hội thảo khoa học lần thứ 10 - Viện KH KTTV & MT
437
từng trường hợp nguồn thải biến đổi, chất lượng nước sẽ thay đổi và diễn biến theo xu
hướng nào.
b. Xây dựng các kịch bản tính toán
Các kịch bản tính toán này được xây dựng dựa trên các quy hoạch và chiến lược
phát triển kinh tế xã hội trong lưu vực đến năm 2010. Theo các quy hoạch, đến năm
2010, tỉnh Thái Nguyên, ngoài KCN Sông Công I (70 ha) sẽ có thêm KCN Sông Công
II (100 ha) và 27 KCN nhỏ khác với tổng diện tích là 450 ha làm cho lượng nước thải
công nghiệp từ khu vực này sẽ tăng lên, cụ thể như trong Bảng 2.
Bảng 2. Quy hoạch các KCN tỉnh Thái Nguyên đến năm 2010
STT Năm Khu công nghiệp
Diện
tích
Tỉ lệ diện tích
đã lấp đầy (%)
Lượng nước thải
(m
3
/ngày đêm)
1 Sông Công I 69.73 54.75 1833
2
2005

12 Khu - cụm công nghiệp
nhỏ mới thành lập
204 100 9792
3 Sông Công II 100 100 4800
4
2010
15 Khu - cụm công nghiệp
nhỏ mới thành lập
256 50 6144
(Nguồn: Báo cáo hiện trạng môi trường tỉnh Thái Nguyên 2004 – 2005 – UBND tỉnh Thái Nguyên)
Tỉnh Bắc Ninh hiện có 4 KCN (Tiên Sơn, Quế Võ, Yên Phong, Đại Đồng-
Hoàn Sơn) với diện tích quy hoạch là 1.956 ha, đã quy hoạch và xây dựng trên 50 cụm
công nghiệp và làng nghề. Dự kiến, đến năm 2010 sẽ phát triển thêm 4 KCN nữa là
(Nam Sơn - Hạp Lĩnh, Quế Võ II, Thuận Thành và Yên Phong II) nâng tổng số lên 8
KCN với diện tích quy hoạch trên 3.000 ha, do đó, lượng nước thải từ các KCN đổ vào
sông Cầu sẽ tăng lên, như minh họa trong Bảng 3.
Bảng 3. Quy hoạch các KCN tỉnh Bắc Ninh đến năm 2010
STT Năm Khu công nghiệp
Diện
tích
Tỉ lệ DT tích
đã lấp đầy (%)
Lượng
nước thải
1 Tiên Sơn 500 70 19200
2 Quế Võ 770 70 16632
3 Đại Đồng- Hoàn Sơn 300 55 4320
Yên Phong 300 - -
4
2005

15 cụm công nghiệp vừa và nhỏ 357 100 17136
5 Yên Phong II
6 Quế Võ II
7 Thuận Thành
8 Nam Sơn- Hạp Lĩnh
1000 66 31680
9
2010
39 cụm công nghiệp vừa và nhỏ 1293 50 31032
(Nguồn: Quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Bắc Ninh đến năm 2020 - Bắc Ninh. 2005)
Tuyển tập báo cáo Hội thảo khoa học lần thứ 10 - Viện KH KTTV & MT
438
Như vậy, theo các quy
hoạch phát triển kinh tế xã hội
đến năm 2010 với giả thiết các
KCN trên lưu vực sông được
lấp đầy, thì lưu lượng nước thải
từ các KCN và khu dân cư đổ
vào sông Cầu sẽ tăng mạnh,
được thể hiện như hình 10. Các
kịch bản xả thải đều với lượng
nước thải tăng nhưng mức độ ô
nhiễm khác nhau.
Biểu đồ so sánh sự gia tăng lượng nước thải từ
các KCN và từ các khu dân cư đến năm 2010
0
10
20
30
40

50
60
70
80
90
100
Công nghiệp Sinh hoạt
Lưu lượng (10
3
m
3
/ ngày đêm)
Năm 2005
Năm 2010
Hình 10: So sánh sự gia tăng lượng nước thải từ các
KCN và khu dân cư đến năm 2010
Kịch bản 1: Nếu lượng nước thải trong lưu vực tăng nhưng không được xử lý
Theo Hình 10 ta thấy lượng nước thải trung bình đổ vào sông Cầu từ các nguồn
thải công nghiệp và sinh hoạt đến năm 2010 sẽ tăng khoảng 1.3 lần. Kết quả tính toán
dự báo chất lượng nước sông Cầu cho DO và BOD tại một số vị trí dọc sông Cầu đến
năm 2010 tương ứng với kịch bản xả thải này được biểu diễn trên Hình 11 và 12.
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
14 15 16 17 20 18 25
Vị trí

Nồng độ (mg/l)
Năm 2005
Năm 2010
TCVN 5942-B
Hình 11: So sánh nồng độ DO thực đo
tháng 11/ 2005 và dự báo đến 2010
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
16.0
14 15 16 17 20 18 25
Vị trí
Nồng độ (mg/l)
Năm 2005
Năm 2010
TCVN 5942-A

Hình 12: So sánh nồng độ BOD thực đo
tháng 11/ 2005 và dự báo đến 2010

Kịch bản 2: Nếu lượng nước thải trong lưu vực tăng nhưng đã được xử lý 30%
Với giả thiết 30% lượng nước thải đổ vào sông Cầu đã qua xử lý, kết quả dự
báo chất lượng nước sông Cầu đến năm 2010 cho kịch bản xả thải này được biểu diễn
trên các hình 13, 14 tương ứng cho DO và BOD.
0.0

1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
14 15 16 17 20 18 25
Vị trí
Nồng độ (mg/l)
Năm 2005
Năm 2010
TCVN 5942-B
Hình 13: So sánh nồng độ DO thực đo tháng
11/ 2005 và dự báo đến 2010
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
14 15 16 17 20 18 25
Vị trí
Nồng độ (mg/l)
Năm 2005
Năm 2010
TCVN 5942-A
Hình 14: So sánh nồng độ BOD thực đo
tháng 11/ 2005 và dự báo đến 2010

Tuyển tập báo cáo Hội thảo khoa học lần thứ 10 - Viện KH KTTV & MT
439
Kịch bản 3: Nếu lượng nước thải trong lưu vực tăng nhưng đã được xử lý 40%
Với giả thiết 40% lượng nước thải đổ vào sông Cầu đã qua xử lý, kết quả dự
báo chất lượng nước sông Cầu đến năm 2010 cho kịch bản xả thải tương ứng được
biểu diễn trên Hình 15,16
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
14 15 16 17 20 18 25
Vị trí
Nồng độ (mg/l)
Năm 2005
Năm 2010
TCV N 5942-B

Hình 15: So sánh nồng độ DO thực đo tháng
11/ 2005 và dự báo đến 2010
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0

12.0
14.0
14 15 16 17 20 18 25
Vị trí
Nồng độ (mg/l)
Năm 2005
Năm 2010
TCVN 5942-A
Hình 16: So sánh nồng độ BOD thực đo
tháng 11/ 2005 và dự báo đến 2010

Kịch bản 4: Nếu lượng nước thải trong lưu vực tăng và đã được xử lý theo TCVN
5945-1995 – B.
Với giả thiết lượng nước thải đổ vào sông Cầu đã qua xử lý theo TCVN 5945-
1995 - B, kết quả dự báo chất lượng nước sông Cầu đến năm 2010 cho kịch bản xả
thải tương ứng được biểu diễn trên các hình17, 18
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
14 15 16 17 20 18 25
Vị trí
Nồng độ (mg/l)
Năm 2005
Năm 2010
TCVN 5942-B

Hình 17: So sánh nồng độ DO thực đo tháng
11/ 2005 và dự báo đến 2010
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
14 15 16 17 20 18 25
Vị trí
Nồng độ (mg/l)
Năm 2005
Năm 2010
TCVN 5942-A
Hình 18: So sánh nồng độ BOD thực đo
tháng 11/ 2005 và dự báo đến 2010
So sánh kết quả tính toán các kịch bản trên ta thấy rõ ràng nếu lượng nước thải
tăng lên khi các hoạt động sản xuất phát triển nhiều hơn và dân số tăng mà không có
sự
can thiệp của con người thì dòng sông hiện đang trong tình trạng ô nhiễm sẽ ngày
càng bị ô nhiễm hơn. Tuy nhiên, nếu có sự quy hoạch và xây dựng những khu xử lý
nước thải hợp lý, thì nồng độ ô nhiễm của nước thải sẽ được cải thiện và tình trạng ô
nhiễm trong sông sẽ được hạn chế bớt.

4. Kết luận
Trong nghiên cứu này, mối quan hệ nhân quả giữa các nguồn thải và chất lượng
nước đã được đề cập và phân tích một cách định lượng bằng mô hình toán chất lượng
nước. Chất lượng nước sông giảm được xem như là hệ quả của gia tăng các nguồn thải

đổ ra sông tương ứng với sự phát triển kinh tế xã hội trong lưu vực. Kết quả mô phỏng
bằng mô hình MIKE 11 khá tốt, mở
ra một hướng ứng dụng mới, hiệu quả và đáng tin
cậy trong việc đánh giá hiện trạng chất lượng nước cũng như ứng dụng trong dự báo
Tuyển tập báo cáo Hội thảo khoa học lần thứ 10 - Viện KH KTTV & MT
440
diễn biến chất lượng nước trong tương lai của các con sông. Từ đó các nhà quản lý sẽ có
cơ sở khoa học, đưa ra những biện pháp quản lý chất lượng nước cũng như những điều
chỉnh trong chiến lược phát triển kinh tế xã hội để hướng tới sự phát triển bền vững.

Tài liệu tham khảo
1. Nguyễn Văn Cư và nnk - Báo cáo kết quả dự án KHCN cấp nhà nước: Môi
trường lưu vực sông Cầu. Hà Nội, 2003.
2.
Trần Hồng Thái và nnk - Báo cáo tổng kết dự án “Ứng dụng mô hình tính toán dự
báo ô nhiễm môi trường nước cho các lưu vực sông: Cầu, Nhuệ – Đáy, Sài Gòn –
Đồng Nai” - 2006.
3.
Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Thái Nguyên – Báo cáo hiện trạng môi trường
tỉnh Thái Nguyên năm 2004-2005, Thái Nguyên 7/2005
4.
Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Bắc Giang – Báo cáo hiện trạng môi trường
tỉnh Bắc Giang năm 2005 - Tháng 6/2005.
5.
Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Hải Dương – Quy hoạch tổng thể phát triển
kinh tế xã hội tỉnh Hải Dương giai đoạn 2006-2020.
6.
Cục bảo vệ môi trường Việt Nam – Báo cáo kết quả quan trắc môi trường lưu vực
sông Cầu năm 2005 – Thái Nguyên, 01/2006.
7.

Ủy ban nhân dân tỉnh Bắc Ninh – Quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội
tỉnh Bắc Ninh đến năm 2020 - Bắc Ninh. 2005.
8.
DHI software - MIKE software 2004 User Guide.
9.
DHI software - MIKE 11 Reference Manual – 2004.



Tuyển tập báo cáo Hội thảo khoa học lần thứ 10 - Viện KH KTTV & MT
441