ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC,TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG CHỊU tải của SÔNG NHUỆ đáy TRONG bối CẢNH BIẾN đổi KHÍ hậu và PHÁT TRIỂN KINH tế xã hội TT
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (617.56 KB, 27 trang )
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-----------------------
NGUYỄN TOÀN THẮNG
ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC,TÍNH TOÁN KHẢ NĂNG
CHỊU TẢI CỦA SÔNG NHUỆ - ĐÁY TRONG BỐI CẢNH
BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU VÀ PHÁT TRIỂN KINH TẾ XÃ HỘI
Chuyên ngành: Môi trường đất và nước
Mã số: 62440303
DỰ THẢO TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SỸ KHOA HỌC MÔI
TRƯỜNG
Công trình được hoàn thành tại: Trường ĐH Khoa học Tự nhiên ĐH Quốc gia Hà Nội
Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS.TS. Lê Văn Thiện
2. PGS.TS. Trần Hồng Thái
Phản biện :
Phản biện :
Phản biện :
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng cấp Đại học Quốc gia chấm
luận án tiến sĩ họp tại Trường ĐH Khoa học Tự nhiên
vào hồi ... giờ, ngày .... tháng .... năm 20.....
Có thể tìm hiểu luận án tại:
- Thư viện Quốc gia Việt Nam;
- Trung tâm Thông tin - Thư viện, Đại học Quốc gia Hà Nội.
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy nằm ở hữu ngạn sông Hồng với diện
tích tự nhiên khoảng 7.665 km2, với dân số năm 2015 gần 12 triệu người
(Tổng Cục thống kê, 2015), mật độ dân số trung bình khoảng 1.160
người/km2.
Trong những năm gần đây, tình hình phát triển KT-XH trong lưu vực
sông Nhuệ - sông Đáy diễn ra rất mạnh mẽ, các tỉnh trong lưu vực hàng
năm đóng góp vào ngân sách đạt trên trăm tỷ đồng, góp phần nâng cao
đời sống cho người dân, giải quyết công ăn việc làm cho một số lượng
lớn người lao động. Tuy nhiên, ngoài những lợi ích mang lại thì tình
trạng ô nhiễm do những mặt trái của các hoạt động trên gây ra đang ở
mức báo động.
Tính trung bình tổng lượng nước thải của các tỉnh, thành phố thuộc
lưu vực sông đổ vào khoảng 621.000 m3/ngày đêm. Nhưng phần lớn
lượng nước thải chưa được xử lý đã và đang gây ô nhiễm nghiêm trọng
nguồn nước lưu vực sông này. Diến biến của tình trạng ô nhiễm không
có dấu hiệu được cải thiện mà còn tăng lên.
Mặt khác, nhu cầu sử dụng nước ngày càng cao và mở rộng do sự
phát triển KT-XH và trong bối cảnh thay đổi lưu lượng nước do biến đổi
khí hậu, nguồn nước lưu vực này không những phải đáp ứng mục đích
sử dụng cho sinh hoạt và sản xuất mà còn đòi hỏi nguồn nước để duy trì
hệ sinh thái, pha loãng để hạn chế ô nhiễm nguồn nước trước khi tập
trung đổ vào lưu vực. Điều này đòi hỏi cần đánh giá các nguồn thải,
đánh giá diễn biến môi trường, xác định tải lượng và thành phần nước
thải, từ đó các chỉ tiêu giới hạn về an toàn môi trường sẽ được xác định
và sử dụng làm cơ sở cho tính toán khả năng chịu tải của môi trường
cũng như các ngưỡng an toàn cho môi trường nước tại lưu vực sông.
Xuất phát từ các căn cứ trên đề tài luận án "Đánh giá chất lượng
nước, tính toán khả năng chịu tải của sông Nhuệ - Đáy trong bối
cảnh biến đổi khí hậu và phát triển KTXH” được thực hiện.
1
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Đánh giá được hiện trạng môi trường nước lưu vực sông Nhuệ Đáy.
- Tính toán và dự báo diễn biến chất lượng nước, tải lượng và
ngưỡng chịu tải của LVS Nhuệ - Đáy theo các kịch bản phát triển KTXH và trong bối cảnh tác động của ĐKH.
- Đề xuất giải pháp quản lý, bảo vệ và cải thiện môi trường nước
trong bối cảnh ĐKH và kịch bản phát triển KTXH.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
- Cung cấp cơ sở khoa học đánh giá ngưỡng chịu tải của LVS Nhuệ Đáy trong bối cảnh ĐKH và kịch bản phát triển KT-XH.
- Là căn cứ để có những điều chỉnh về kế hoạch bảo vệ môi trường nước
LVS Nhuệ - Đáy trong bối cảnh ĐKH và kịch bản phát triển KT-XH.
- Hỗ trợ công tác quản lý, phòng ngừa ô nhiễm môi trường nước
LVS Nhuệ - Đáy.
4. Những đóng góp mới
- Góp phần hoàn thiện phương pháp luận nghiên cứu đánh giá
ngưỡng chịu tải của LVS trong bối cảnh ĐKH và phát triển KTXH.
- Đã tính toán và dự báo ngưỡng chịu tải của LVS Nhuệ - Đáy trong
bối cảnh tác động của ĐKH và kịch bản phát triển KT-XH.
- Đề xuất được định hướng các giải pháp quản lý và bảo vệ để phòng
ngừa ô nhiễm môi trường LVS Nhuệ - Đáy.
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan các nghiên cứu về môi trường nước lưu vực sông
Nhuệ - Đáy
Đã có nhiều công trình nghiên cứu khoa học đánh giá chất lượng môi
trường lưu vực sông Nhuệ - Đáy và từ đó cơ sở đề xuất xây dựng các
giải pháp nhằm bảo vệ chất lượng môi trường nước, về tổng quan có thể
chia thành các hướng nghiên cứu sau:
1.1.1. Xây dựng và ban hành cơ chế chính sách, thể chế
Luật ảo vệ môi trường năm 2014 đã dành nhiều nội dung về vấn đề
bảo vệ môi trường nước lưu vực sông với các nội dung được quy định
2
cụ thể trong Mục 1, Chương VI (từ Điều 52 đến Điều 55). Đồng thời,
Luật VMT 2014 phân định trách nhiệm rõ ràng trong VMT nước
sông giữa U ND cấp tỉnh và ộ TN&MT.
1.1.2. Nghiên cứu về quản lý sử dụng hợp lý tài nguyên nước của
lưu vực sông
Các tỉnh trong LVS Nhuệ - Đáy mà đại diện là U ND thành phố Hà
Nội năm 2008 xây dựng Đề án tổng thể bảo vệ môi trường lưu vực sông
Nhuệ - sông Đáy đến năm 2020, đề án này đã được Thủ tướng chính
phủ phê duyệt. Cục Quản lý Tài nguyên nước và Viện Sinh thái và Môi
trường, đã thực hiện nghiên cứu “Nhu cầu cấp nước, sử dụng nước và
tính kinh tế của tài nguyên nước lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy” đã xây
dựng mối tương quan giữa các khía cạnh chính của cách tiếp cận kinh tế trong
việc quy hoạch phân bổ tài nguyên nước.
1.1.3. Nghiên cứu về kiểm soát ô nhiễm trên lưu vực
Trung tâm Tư vấn Khí tượng Thủy văn, 2009 đã nghiên cứu cải thiện
chất lượng sông Nhuệ - Đáy bằng cách đánh giá sức chịu tải và kiểm kê
các nguồn gây ô nhiễm nghiên cứu này đã đưa phương pháp tiếp cận
trong nghiên cứu sức chịu tải và kiểm kê các nguồn gây ô nhiễm cũng
như lan truyền các chất ô nhiễm trong lưu vực sông Nhuệ - Đáy đồng
thời cũng đề cập đến các ảnh hưởng đến sức khỏe do ô nhiễm nguồn
nước. Trong những năm qua Tổng Cục môi trường đã xây dựng cổng
thông tin giám sát môi trường lưu vực sông Nhuệ - Đáy, công thông tin
này đã ứng dụng GIS để quản lý các đối tượng dữ liệu không gian, cung
cấp các bản đồ chuyên đề, thực hiện các phép phân tích không gian,
phân tích mạng lưới,...
1.1.4. Nghiên cứu áp dụng các mô hình mô phỏng để phân tích đánh
giá hiện trạng, dự báo và đề xuất các giải pháp quản lý bền vững
Các tác tác giả Trần Hồng Thái và nnk, 2009; Vũ Minh Cát, 2007;
Nguyễn Thanh Sơn và nnk, 2011; Nguyễn Văn Cư và nnk, 2005 và
Nguyễn Kiên Sơn, 2005 đã nghiên cứu ứng dụng các mô hình tiến tiến
để đánh giá diễn biến chất lượng nước, đa dạng sinh học lưu vực sông
Nhuệ - Đáy tập trung vào việc đánh giá chất lượng nước, sử dụng các
3
mô hình toán học tính toán dòng chảy để bổ sung nguồn nước vào LVS
nhằm giảm sự ô nhiễm.
1.2. Tổng quan về c sở khoa học của phư ng pháp đánh giá khả
năng tự làm sạch dựa vào các quá trình trong nước sông.
1.2.1. Nước sông và các quá trình xảy ra trong nước sông
Trong nước tự nhiên tồn tại nhiều chất vô cơ và hữu cơ với các dạng
tồn tại khác nhau. ên cạnh đó trong nước còn có mặt tất cả các chất khí
có trong khí quyển do kết quả của các quá trình khuếch tán và đối lưu.
Khi bị ô nhiễm do tiếp nhận các nguồn xả thải, môi trường nước sông sẽ
thay đổi. Trong sông sẽ xảy ra các quá trình khoáng hóa, sinh hóa, lý
hóa với sự tham gia của nhiều động thực vật thủy sinh sinh sống và hoạt
động trong thủy vực.
Dưới đây sẽ xem xét vai trò của một số loài cơ bản thường có mặt
trong môi trường nước sông:
1.2.2. Vai trò của oxy trong quá trình tự làm sạch (TLS) nước sông
Trong nước, ô xy tham gia vào các phản ứng hóa học khử các chất ô
nhiễm hữu cơ của lượng ôxy thường xuyên có trong nước sông sẽ làm
tăng khả năng TLS chất thải gây ô nhiễm của nước sông.
1.2.3. Vai trò của vi khuẩn trong quá trình TLS nước sông
Có mặt trong môi trường nước, vi khu n thu năng lượng và tiêu thụ
các chất có trong nước để sinh trưởng thông qua một số phản ứng ô xy
hóa khử mà vi khu n làm trung gian cho các phản ứng ôxy hóa khử chất
hữu cơ, các kim loại nặng,...
1.2.4. Vai trò của hệ động thực vật thủy sinh trong quá trình TLS
nước sông
Hệ động thực vật thủy sinh có vai trò là mắt xích quan trọng trong
chuỗi thức ăn của hệ sinh thái thủy vực. Sự tích tụ nguồn chất thải ô
nhiễm cũng như vai trò khử độc, hay nói cách khác là vai trò tham gia
vào quá trình TLS nguồn nước.
1.2.5. Vai trò của các quá trình xáo trộn, lắng đọng trong quá trình
TLS nước sông
4
Như đã nêu trong phần mở đầu, nhờ có tính đặc th riêng, sông là
một HSTTV có khả năng TLS nhờ các quá trình xáo trộn, pha loãng
giữa nước thải và nước sông, ngay trong dòng chảy. Đây là quá trình có
tính chất động lực của dòng chảy nên được mô hình hóa trên cơ sở hệ
phương trình thủy động lực học và được giải bằng phương pháp số. Đã
có nhiều mô hình được xây dựng và sử dụng. Về khả năng TLS bằng
các quá trình động lực học trong sông đã được xem xét trong nhiều công
trình nghiên cứu trong và ngoài nước.
1.3. Tổng quan các nghiên cứu về ngưỡng chịu tải môi trường nước sông
1.3.1. Các nghiên cứu ngoài nước
- Giai đoạn đầu thế kỷ 20 đến thập nhiên 70: Mô hình chất lượng
nước đầu tiên được Streeter-Phelps thiết lập 1925, mô phỏng sự thay đổi
các giá trị DO và OD ở v ng hạ lưu với các nguồn thải điểm trên dòng
chảy sông Ohio, Hoa Kỳ. Các giai đoạn tiếp theo độ tin cậy của mô hình
tiếp tục được cải tiến.
- Giai đoạn thập niên 80 đến nay: Mô hình chất lượng nước trong
giai đoạn này đã hoàn thiện hơn với độ tin cậy cao hơn, các quá trình
ảnh hưởng đến chất lượng nước được đề cập đến nhiều hơn, phạm vi
ứng dụng đa dạng hơn. Điển hình trong giai đoạn này là các nghiên cứu
của tác giả: Thomann và Mueller,1989; Law và Chalup, 1990; Ditoro và
Fitzpatrick, 1993.
Mô hình MIKE 11 là bộ mô hình 1 chiều được phát triển bởi Viện
thủy lực Đan Mạch (DHI) từ mô hình gốc đầu tiên ra đời năm 1972
d ng để mô phỏng thủy lực nước trong sông.
1.3.2. Các nghiên cứu ứng dụng trong nước
Trong hơn một thập kỷ qua, các nghiên cứu về mô hình chất lượng
nước tại Việt Nam chủ yếu sử dụng mô hình chất lượng nước chủ yếu tập
trung cho các con sông chính của Việt Nam như mô hình WQ97; STREAM
II; Qual2E;…Hiện nay, một số mô hình như MIKE, SMS đang được nghiên
cứu đưa vào áp dụng tính toán chất lượng nước cho các sông.
5
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG
VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu
Các hoạt động phát triển KTXH sử dụng các nguồn nước trong lưu
vực; Các đặc điểm tự nhiên ảnh hưởng tới lưu lượng và chất lượng
nguồn nước; Các quá trình xáo trộn, lắng đọng trong quá trình TLS nước
sông của LVS Nhuệ - Đáy.
2.1.2. Nội dung nghiên cứu
- Đánh giá hiện trạng các điều kiện tự nhiên - KTXH lưu vực sông
Nhuệ - Đáy.
- Nghiên cứu đánh giá hiện trạng môi trường nước lưu vực sông
Nhuệ - Đáy.
- Nghiên cứu tính toán, dự báo diễn biến chất lượng nước, tải lượng
và ngưỡng chịu tải của sông Nhuệ - Đáy theo các kịch bản phát triển
KTXH và trong bối cảnh tác động của ĐKH.
- Nghiên cứu đề xuất giải pháp quản lý, bảo vệ và cải thiện môi
trường nước cho lưu vực sông Nhuệ - Đáy.
2.1.3. Phạm vi nghiên cứu
Phạm vi thực hiện trên lưu vực sông Nhuệ- sông Đáy được giới hạn
trong phạm vi 6 tỉnh thành phố: Hà Nội, Hà Nam, Hòa ình, Nam Định,
Ninh Bình.
2.2. Phư ng pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp thu thập, tổng hợp tài liệu
Để thu thập và tổng hợp các tài liệu, số liệu về điều kiện tự nhiên,
KTXH các tỉnh v ng lưu vực sông Nhuệ - Đáy, các số liệu quan trắc
môi trường, các bản đồ lưu vực sông, mạng lưới quan trắc môi trường.
2.2.2. Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa
- Khảo sát thực địa các nguồn thải được thực hiện các năm 2014,
2015 để xác định và phân loại nguồn thải chính.
6
- Khảo sát theo tuyến về đặc điểm địa hình, dòng chảy phục vụ công
tác phân đoạn để nghiên cứu tính toán khả năng tiếp nhận chất ô nhiễm.
2.2.3. Phương pháp sử dụng mô hình toán để tính toán chất lượng
nước, khả năng tự làm sạch trong bối cảnh Đ
và kịch bản phát
triển T-XH
2.3.3.1. Cách tiếp cận
Cách tiếp cận thực hiện đề tài luận án được dựa vào các căn cứ sau
(sơ đồ hình 2.1):
Hình 2.1: S đồ cách tiếp cận thực hiện của đề tài luận án.
2.2.3.2. Cơ sở lý thuyết mô hình mưa – dòng chảy (NAM)
Mô hình NAM là chữ viết tắt của cụm từ tiếng Đan Mạch “Nedbør Afstrømnings - Models” có nghĩa là mô hình mưa rào dòng chảy. Mô
hình tính quá trình mưa-dòng chảy theo cách tính liên tục hàm lượng m
trong năm bể chứa riêng biệt có tương tác lẫn nhau.
7
Ứng dụng mô hình NAM trong bối cảnh ĐKH và kịch bản phát
triển KT-XH: Theo kịch bản BDKH nước biển dâng cho Việt Nam và
dựa vào các điều kiện tự nhiên, tình hình KT-XH, dân số và mức độ
quan tâm đến môi trừờng của khu vực. Trong luận án này đã lựa chọn
kịch bản ĐKH là kịch bản phát thải trung bình A1 và dự báo cho
năm 2020, năm 2030 theo kịch bản phát thải ở mức trung bình RPC 45.
Có 2 kịch bản KTXH (K ) đã được đưa ra, các kịch bản sẽ tính toán
tải lượng ô nhiễm trên lưu vực đến năm 2020 và 2030, bao gồm các
thông số chất lượng nước ( OD5, COD, TSS, N tổng, P tổng, với kịch
bản 0% nước thải được xử lý và 80% nước thải được xử lý.
2.2.3.3. Cơ sở lý thuyết mô hình diễn toán thủy lực
Mô đun mô hình thuỷ động lực (HD) là phần trung tâm của hệ thống
mô hình MIKE 11 và hình thành cơ sở cho hầu hết các mô đun bao
gồm: dự báo lũ, tải khuyếch tán, chất lượng nước và các mô đun vận
chuyển b n cát.
2.2.3.4. Cơ sở lý thuyết mô hình chất lượng nước (mô đun truyền
tải khuếch tán và mô đun sinh thái) để đánh giá khả năng tự làm sạch
của nước.
Ngoài mô đun thuỷ lực (HD) là phần trung tâm của mô hình làm
nhiệm vụ tính toán thuỷ lực, trong tính toán (1 chiều) để đánh giá các
quá trình xáo trộn, lắng đọng trong mô hình MIKE 11, phải đồng thời sử
dụng cả hai mô đun đó là mô đun tải - khuyếch tán (AD) và mô đun sinh
thái (Ecolab).
2.2.4. Phương pháp đánh giá ngưỡng chịu tải dựa vào tải lượng
chất ô nhiễm
2.2.4.1. Sử dụng Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về môi trường
Trong thời gian tháng 8/2014 và tháng 11/2015 đã tiến hành khảo
sát, đo đạc, lấy mẫu phân tích tại 45 điểm trên các sông thuộc lưu vực
sông Nhuệ - Đáy. Để đánh giá chất lượng nước trên các sông Nhuệ,
Đáy, từ đó tính toán tải lượng và đánh giá ngưỡng chịu tải, nghiên cứu
này sử dụng Quy chu n kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước mặt
08/2015 để so sánh.
8
Phương trình tính toán khả năng tiếp nhận chất ô nhiễm của nguồn
nước có thể viết dưới dạng như sau :
Tải lượng ô
Khả năng tiếp
Tải lượng ô
nhiễm s n có
nhận nguồn nước
nhiễm tối đa
(2-1)
≈
trong nguồn
đối với chất ô
của chất ô
nước của chất ô
nhiễm
nhiễm
nhiễm
2.2.4.2. Đánh giá ngưỡng chịu tải dựa vào tính toán tải lượng,
đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước
Khả năng tiếp nhận chất ô nhiễm của nguồn nước có thể thực hiện
theo 3 bước sau:
+ ước 1: Tính toán tải lượng chất ô nhiễm có sẵn trong sông;
+ ước 2: Tính toán tải lượng ô nhiễm tối đa của chất ô nhiễm;
+ ước 3: Tính khả năng tiếp nhận nước thải;
2.2.4.3. Tính tải lượng ô nhiễm có sẵn trong sông
Tải lượng các chất ô nhiễm từ nguồn thải (Lt) và lưu lượng nước thải
(Qt) được tiến hành tính toán trên 5 thông số ô nhiễm đặc trưng bao gồm
TSS, BOD5, COD, N tổng, và P tổng. Dựa trên số liệu, tài liệu thu thập
được về đặc điểm nguồn thải (vị trí, quy mô và phân bố) trên từng đoạn
sông, thực hiện phân chia và tính toán tải lượng ô nhiễm và lưu lượng
thải trên 6 đối tượng chính là nguồn thải sinh hoạt, nông nghiệp; công
nghiệp; làng nghề; bệnh viện (bảng 2.2).
Bảng 2.2: Công thức tính toán tải lượng ô nhiễm đưa vào nước sông
Công thức
Nguồn thải
Ghi chú
DMTj: định mức tải lượng ô nhiễm thông số j
Sinh hoạt
Ltj = P*DTMj
(Kg/người/ngđ);
(kg/ngày)
P: số dân (người).
Trồng trọt:
DMTj: định mức tải lượng ô nhiễm thông số j
Ltj = F*DTMj (Kg/ha/ngày);
Nông
(kg/ngày)
F: diện tích gieo trồng (ha).
Chăn nuôi:
DMTj: định mức tải lượng ô nhiễm thông số j
nghiệp
Ltj = P*DTMj (Kg/con/ngày đêm);
(kg/ngày)
p: số lượng vật nuôi (con).
Cách 1:
DMTj: định mức tải lượng ô nhiễm thông số j
Công
Ltj = N*DTMj (Kg/tấn sp/ngày);
nghiệp;
(kg/ngày)
N: năng suất ngành (tấn Sp/ngày).
9
Nguồn thải
làng nghề
Công thức
Ghi chú
Qt: lưu lượng thải (m3/s);
Cách 2:
Ctj: nồng độ thải của thông số ô nhiễm j
Ltj = (Qt*Ctj)* (mg/l);
86,4 (kg/ngày) 86,4: hệ số chuyển đổi đơn vị thứ nguyên từ
(m3/s)*(mg/l) sang (kg/ngày).
n: Số giường bệnh (giường bệnh);
Ltj =
Qdm: Lưu lượng thải định mức cho một gường
-6
n*Qdm*Ctj*10
ệnh viện
bệnh một ngày đêm (l/giường bệnh.ngđ);
(kg/ngày)
Cj: Nồng độ chất ô nhiễm j (mg/l).
2.2.4.4. Tính tải lượng ô nhiễm tối đa của chất ô nhiễm theo mục
đích sử dụng
Tải lượng ô nhiễm tối đa là khối lượng lớn nhất của các chất ô nhiễm
có thể có trong nguồn nước tiếp nhận mà không làm ảnh hưởng đến khả
năng đáp ứng mục tiêu chất lượng nước của nguồn tiếp nhận. Và được
tính theo công thức:
(2-6)
Ltđ = (Qs + Qt) * Ctc * 86,4
Trong đó: Ltđ (kg/ngày): là tải lượng ô nhiễm tối đa của chất ô
nhiễm; Qs (m3/s): là lưu lượng dòng chảy tức thời nhỏ nhất ở đoạn sông
cần đánh giá trước khi tiếp nhận nước thải; Qt (m3/s): là lưu lượng nước
thải lớn nhất đưa vào nguồn nước; Ctc (mg/l): là giá trị giới hạn nồng độ
chất ô nhiễm được quy định theo QCVN 08/2008 để đảm bảo mục đích
sử dụng của nguồn nước đang được đánh giá; 86,4: là hệ số chuyển đổi
đơn vị thứ nguyên từ (m3/s) * (mg/l) sang (kg/ngày).
2.2.4.5. Đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải của nguồn nước
Khả năng tiếp nhận tải lượng nước thải của nguồn nước đối với một
chất ô nhiễm cụ thể được tính theo công thức:
Ltn = (Ltđ – Ln – Lt) * Fs
(2-7)
Trong đó: Ltn (kg/ngày): là khả năng tiếp nhận tải lượng chất ô
nhiễm của nguồn nước; Ltđ (kg/ngày): là tải lượng ô nhiễm tối đa của
chất ô nhiễm; Ln (kg/ngày): là tải lượng ô nhiễm có sẵn trong nguồn nước
tiếp nhận; Lt (kg/ngày): là tải lượng ô nhiễm của chất ô nhiễm đưa vào nguồn
nước tiếp nhận; Fs: là hệ số an toàn , có giá trị trong khoảng 0,3
0,4 cho chất ô nhiễm đưa vào nguồn nước tiếp nhận.
10
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Đặc điểm điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội vùng nghiên cứu
3.1.1. Đặc điểm tự nhiên
3.1.1.2. Đặc điểm địa hình
Lưu vực sông Nhuệ - Đáy có địa hình đa dạng, với các v ng núi, đồi
và 2/3 diện tích là đồng bằng nên có những thuận lợi để phát triển kinh
tế. Xét cấu trúc ngang đi từ Tây sang Đông có thể chia địa hình lưu vực
sông Đáy thành ba v ng chính là: V ng núi; v ng đồng bằng và v ng
cửa sông ven biển.
3.1.1.3. Đặc điểm khí tượng thủy văn
a. Đặc điểm khí tượng
Sông Nhuệ và sông Đáy nằm trong khu vực mang đầy đủ những
thuộc tính cơ bản của khí hậu miền bắc Việt Nam đó là nhiệt đới gió
m a nóng m, m a đông khá lạnh và ít mưa, m a hè nắng nóng nhiều
mưa tạo nên bởi tác động qua lại của các yếu tố: bức xạ mặt trời, địa
hình, các khối không khí luân phiên khống chế.
b. Đặc điểm thủy văn
Nói chung, 85% lượng dòng chảy trên lưu vực sông Nhuệ -Đáy có
nguồn gốc từ sông Hồng chuyển sang, chỉ 15% còn lại bắt nguồn từ trên
lưu vực. Tổng dòng chảy năm khoảng 28,8 tỉ m3, trong đó có đến 25,8 tỉ
m3 (chiếm 85-90%) bắt nguồn từ sông Hồng qua sông Đào. Lượng dòng
chảy trên sông Hoàng Long chiếm khoảng 2,4% tổng dòng chảy năm,
tương đương 0,68 tỉ m3. Lượng dòng chảy trên sông Tích và sông Đáy
tại a Thá chiếm khoảng 4,7%, tương đương 1,35 tỉ m3. Chế độ dòng
chảy tại trung lưu, thượng lưu và các nhánh bờ tây sông Đáy bị chi phối
rõ rệt bởi khí hậu.
3.1.1.4. Hiện trạng phân bố và đa dạng sinh học
Xác định được 21 loài thực vật thủy sinh, trong đó bèo Nhật ản, rau
Muống chiếm tỉ lệ tuyệt đối. Ngoài Lúa còn một số loài khác như Sen,
Súng, Sậy, cây Nghề nước, các cây thuộc họ Cói. Thực vật nổi, có 73
loài, trong đó tảo Silic có số loài cao nhất (34 loài, chiếm 47 %), tiếp
đến là tảo Lục (có 17 loài, chiếm 23 %), tảo Mắt (12 loài, chiếm 16 %),
11
tảo Lam (10 loài, chiếm 14 %) trên LVS Nhuệ - sông Đáy. Ngoài ra, có
70 loài động vật nổi, động vật thân mềm, cá chép, cá diếc, cá chầy,...
(Tổng cục môi trường, 2011)
3.1.2. Đặc điểm kinh tế xã hội
3.1.2.1. Dân số
Dân số của 05 tỉnh, thành phố trên lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy
(thành phố Hà Nội mở rộng, Hà Nam, Nam Định, Ninh ình và Hoà
ình) tính đến 01/4/2015 là 11.040 người. Mật độ dân số trung bình trên
toàn lưu vực là gần 1.000 người/km2, cao gấp 3,6 lần so với bình quân
chung của cả nước (277 người/km2).
3.1.2.2. Công nghiệp – Tiểu thủ công nghiệp
Theo thống kê tổng giá trị sản xuất công nghiệp trên toàn lưu vực
trong năm 2015 là 796,2 nghìn tỷ đồng tăng gấp 2,5 lần so với năm
2010 (đạt 332 nghìn tỷ đồng). Các ngành công có ý nghĩa then chốt là:
cơ - kim khí, dệt-da-may, chế biến lương thực thực ph m và đồ điện điện tử. Sản lượng sản xuất công nghiệp của thành phố Hà Nội chiếm
tới 78,3% tổng sản xuất công nghiệp toàn lưu vực.
3.1.2.3. Nông nghiệp
Các hoạt động sản xuất nông nghiệp trên LVS Nhuệ- Đáy rất phát
triển với số dân tham gia hoạt động nông nghiệp chiếm 60- 70% dân số
toàn lưu vực, tuy nhiên đóng góp của nghành nông nghiệp còn khiêm
tốn chỉ chiếm 21%. Ngành nông nghiệp lưu vực chủ yếu tập trung vào 2
ngành nghề chính là trồng trọt và chăn nuôi.
3.1.3. Mục tiêu, chiến lược phát triển TX tại các địa phương
Định hướng đến 2020, tăng trưởng GDP của Hà Nội tăng lên 19%
cao nhất cả nước, Ninh ình giảm chỉ còn 10,5%, các tỉnh còn lại hầu
như không thay đổi. Các tỉnh, thành phố có tỷ trọng ngành công nghiệp
tương đối cao là Hà Nội, Hà Nam và Ninh ình (trên 40%). Tỷ trọng
phát triển các ngành dịch vụ của các tỉnh thành phố lưu vực sông Nhuệ sông Đáy hầu như không thay đổi trong giai đoạn 2010-2020 (chỉ có
tỉnh Ninh ình tăng khoảng 10%).
12
3.2. Hiện trạng khai thác và s dụng tài nguyên nước lưu vực sông
Nhuệ - Đáy
3.2.1. ệ thống công trình thủy lợi
Hệ thống công trình thủy lợi LVS Nhuệ - Đáy đã được đầu tư xây
dựng và hoàn thiện, phục vụ nhu cầu d ng nước cho nông nghiệp và các
hoạt động phát triển KTXH của các tỉnh trong LVS.
3.2.2. Nhu cầu sử dụng nước trong lưu vực
Theo kết quả khảo sát của Trung tâm Quy hoạch và Điều tra tài
nguyên nước Quốc Gia, 2014 nhu cầu sử dụng nước cho LVS Nhuệ Đáy năm 2014 là 2556.836 m3. Trong đó trồng trọt 1098,25m3; chăn nuôi
76,74m3; công nghiệp 285,32m3; thủy sản 512,73m3; sinh hoạt 315,56 m3; khác
268,23 m3.
3.3. Đánh giá hiện trạng môi trường nước LVS Nhuệ- Đáy
3.3.1. Đánh giá các nguồn thải gây ô nhiễm môi trường sông
Nhuệ- sông Đáy
Kết quả điều tra, thống kê của ộ Tài nguyên và Môi trường, 2015
tính đến tháng 10 năm 2015, trên lưu vực sông Nhuệ - Đáy có khoảng
1.957 nguồn thải, trong đó: 1.642 nguồn thải là cơ sở sản xuất, kinh
doanh (CSSX, KD); 40 nguồn thải là khu công nghiệp, cụm công nghiệp
(KCN, CCN); 132 Cơ sở y tế ( ệnh viện); 143 Làng nghề.
3.3.2. Diễn biến chất lượng nước LVS Nhuệ-Đáy.
Kết quả quan trắc của Trung tâm Quan trắc môi trường tiến hành
quan trắc tại 45 điểm có tính đại diện cao và chủ yếu trên các sông chính
trong lưu vực Nhuệ - Đáy trên LVS Nhuệ - Đáy với tần suất 5 lần/năm
trong giai đoạn 2011-2015.
Dựa trên kết quả tỉnh toán chỉ số WQI tại các trạm quan trắc và nội
suy để đánh giá được tổng quan chất lượng nước sông của toàn LVS tại
hình 3.52 cho thấy:
- Đối với sông Nhuệ: có thể thấy rằng chất lượng nước sông Nhuệ
vẫn rất kém, thậm chí còn có xu hướng kém hơn các năm trước. Trên
toàn dòng sông Nhuệ, chỉ đáp ứng được cho mục đích giao thông thủy
13
(có WQI <50). Một số đoạn sông còn bị ô nhiễm nặng, không đáp ứng
mục đích sử dụng nào, cần phải cải thiện chất lượng nước (WQI < 25).
- Đối với sông Đáy: Nhìn chung, chất lượng nước sông Đáy cũng bị
suy giảm đặc biệt ở đoạn thượng lưu. Chất lượng nước kém nhất ở đoạn
cầu Mai Lĩnh, khi con sông tiếp nhận nước thải từ các quận, huyện: Đan
Phượng, Quốc Oai, Hoài Đức, Chương Mỹ. Sau khi hợp lưu với sông
i tại a Thá, Ứng Hòa, chất lượng nước có được cải thiện đôi chút.
Từ đây, chất lượng nước duy trì ở mức WQI = 50 cho các đoạn sông
tiếp theo. Từ ngã ba Gián Kh u khi sông Đáy hợp lưu với sông Hoàng
Long, chất lượng nước tăng dần đến hạ lưu (có thể đáp ứng được mục
đích tưới tiêu), trước khi đổ ra biển tại Cửa Đáy.
- Các sông nội thành Hà Nội: Môi trường nước hầu hết đã bị ô
nhiễm. Giá trị WQI tại tất cả các điểm quan trắc đều nằm trong khoảng
(0-25) và (25-50), nước sông cũng chỉ có thể sử dụng được cho hoạt
động giao thông thủy và các mục đích tương đương khác. Riêng sông
Sét, nước sông tiếp tục bị suy giảm và vẫn bị ô nhiễm nặng.
Hình 3.52: Bản đồ chất lượng nước LVS Nhuệ - Đáy năm 2015.
3.4. Dự báo ngưỡng chịu tải của LVS Nhuệ - Đáy trong bối cảnh
BĐKH theo kịch bản phát triển KT-XH
3.4.1. Đánh giá số liệu hiện có
14
Số liệu về lưu lượng được d ng để làm điều kiện biên trên hoặc để
hiệu chỉnh và kiểm nghiệm mô hình. Danh sách các trạm thủy văn và
mục đích sử dụng số liệu lưu lượng tại các trạm đó như trong 3.16.
Bảng 3.16: Danh sách các trạm thuỷ văn trên lưu vực sông Nhuệ,
sông Đáy có s dụng số liệu lưu lượng
Tên trạm
Thời gian s dụng
Mục đích s dụng
Sơn
Tây
01/1/2010– 31/12/2015
Biên trên- Mô phỏng dòng chảy
(sông Hồng)
Ba Thá (sông 01/01/1972– 31/12/1973 Hiệu chỉnh mô hình mưa dòng chảy
Đáy)
01/01/1977– 31/12/1977 Kiểm nghiệm mô hình mưa dòng chảy
Ba Thá (sông
01/1/2010– 31/12/2015
Biên trên – Mô phỏng dòng chảy
Đáy)
Hưng
Thi 01/01/1972– 31/12/1973 Hiệu chỉnh mô hình mưa dòng chảy
(sông Bôi) 01/01/1977– 31/12/1977 Kiểm nghiệm mô hình mưa dòng chảy
Hưng
Thi
01/1/2010– 31/12/2015
Biên trên- Mô phỏng dòng chảy
(sông Bôi)
3.4.2. Áp dụng mô hình NAM khôi phục số liệu biên đầu vào cho
mô hình thuỷ lực và chất lượng nước
Mô hình mưa – dòng chảy được hiệu chỉnh và kiểm nghiệm dựa vào
số liệu thời đoạn 1 ngày. Số liệu mưa tại các trạm đo mưa và bốc hơi
được sử dụng để tính toán. Số liệu lưu lượng thực đo từ tháng 01/1972
đến tháng 12/1973 được d ng để hiệu chỉnh mô hình, từ tháng 01/1977
đến tháng 12/1977 được d ng để kiểm nghiệm mô hình. Giá trị các
thông số trong mô hình mưa dòng chảy (NAM) sau khi hiệu chỉnh và
kiểm nghiệm được ghi trong bảng 3.22.
Bảng 3. 22: Kết quả hiệu chỉnh, kiểm nghiệm mô hình
mưa - dòng chảy
Lưu vực
Tên trạm
Lưu vực thượng nguồn sông Đáy
Lưu vực thượng nguồn sông ôi
Trạm a Thá
Trạm Hưng Thi
Chỉ số Nash(%)
Hiệu chỉnh
75%
64%
Kiểm nghiệm
89%
61%
3.4.4. Áp dụng mô hình MI E 11 tính toán thuỷ lực lưu vực sông
Nhuệ sông Đáy
15
Sơ đồ tính toán thuỷ lực trên hệ thống sông Nhuệ và sông Đáy bao
gồm 8 sông chính như đã nêu trong mục trước. Lưới tính toán được xây
dựng trên bản đồ số hoá trong khu vực nghiên cứu và bộ mô hình MIKE
11 như hình 3.57.
Hình 3.57: S đồ mặt cắt hệ thống sông Nhuệ - Đáy s dụng để tính
toán trong mô hình MIKE11
3.4.4.1. Hiệu chỉnh mô hình thuỷ lực
Kết quả phân tích sai số tính toán hiệu chỉnh mô hình được trình bày
trong bảng 3.23.
Bảng 3.23: Phân tích hiệu quả và sai số của hiệu chỉnh mô hình
TT
Trạm kiểm nghiệm
2010-2011
2011-2012
2012-2013
Nash
Nash
Nash
1
Hà Nội
95%
88,5%
94,7%
2
Hưng Yên
93%
83,7 %
91,2%
3
Phủ Lý
89%
82,6%
90,6%
4
Ninh Bình
83,2%
82,9%
81,3%
16
3.4.4.2. Kiểm nghiệm mô hình thuỷ lực
Kết quả phân tích sai số tính toán kiểm nghiệm mô hình trong bảng
3.24 cho thấy kết quả tính toán khá ph hợp với tài liệu thực đo. Mức
hiệu quả của mô hình đạt giá trị dao động trong khoảng 80 đến 96%.
3.4.5. Áp dụng mô hình MI E 11 tính toán chất lượng nước lưu
vực sông Nhuệ sông Đáy
3.4.5.1. Hiệu chỉnh mô hình
Kết quả mô phỏng các thông số chất lượng nước cho thấy có sự
tương đồng vê xu thế ô nhiệm dọc theo các sông (các thông số ô nhiễm
gia tăng dần về phía hạ lưu sông). Giá trị các chỉ tiêu mô phỏng cũng
tương đối sát so với thực thế, sai số tương đối giao động trong khoảng 5
đến 35%. Như vậy, bộ thông số mô-đun EcoLab sẽ được d ng để kiểm
định tiếp tục cho năm 2015.
3.4.5.2.Kiểm nghiệm mô hình
Trong năm 2015, các chỉ tiêu chất lượng nước Do, OD và NH4 tại
các vị trí quan trắc vẫn vượt ngưỡng cho phép so với QCVN08-2008.
Kết quả mô phỏng kiểm định chất lượng nước cho thấy có sự tương
đồng về xu thế biến đổi của các chỉ tiêu dọc theo sông từ thượng nguồn
đến hạ lưu trong phạm vi mô phỏng thuỷ lực. Sai số tương đối giữa kết
quả thực đo và tính toán dao động từ -19 đến 35%. Kết quả này cho thấy
có sự chênh lệch đáng kể khi sử dụng mô hình để mô phỏng. Tuy nhiên
có nhiều nguyên nhân dẫn đến sự sai lệch này, trong đó một trong
những nguyên nhân chính là do việc thu thập số liệu nguồn gồm lưu
lượng xả thải và chất lượng nước thải dọc sông (tập trung và phân tán)
còn thiếu và hạn chế. Trong điều kiện nghiên cứu của luận án thì các kết
quả trên có thể chấp nhận được.
3.4.6. Đánh giá ngưỡng chịu tải của LVS Nhuệ - Đáy
3.4.6.1. Đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải của từng đoạn
sông
a. Tiêu chí thực hiện việc phân chia đoạn sông
Trên cơ sở điều kiện tự nhiên, đặc th sử dụng nước, chất thải có thể
chia thành 8 đoạn sông: (1) Cống Liên Mạc - Cầu Hà Đông; (2) Cầu Hà
17
Đông - Cầu Tó; (3) Cầu Tó – Cầu Chiếc; (4) Cầu Chiếc - Đồng Quan; (5)
Đồng Quan - Cống Thần; (6) Cống Thần - Phủ Lý; (7) Ba Thá - Cầu Quế; (8)
Cầu Quế - Cầu Hồng Phú.
b. Số liệu nguồn nước tiếp nhận
Số liệu về lưu lượng dòng chảy sông Nhuệ - sông Đáy được sử dụng
là số liệu năm 2010 – 2015 cho từng đoạn sông được đánh giá, đặc biệt
chú trọng đến lưu lượng dòng chảy m a kiệt từ tháng 11/2010 đến hết
tháng 4/2015. Ngoài ra sử dụng số liệu kịch bản ĐKH mức trung bình
RPC 4.5 để xác định lưu lượng dòng chảy cho kịch bản năm 2020 và
2030.
Kết quả mô phỏng biến đổi lượng mưa, bốc hơi từ mô hình chi tiết
hoá động lực PRECIS3 với nguồn số liệu từ 3 mô hình khí hậu toàn cầu
gồm CNRM_CM5, GFDL_CM3 và HadGEM_ES.
Thời gian mô phỏng cho hai thời kì 1/10/2019 đến 1/5/2020 và từ
1/10/2029-1/5/2030
- Sử dụng mô hình Mike 11 mô phỏng hệ thống thuỷ lực với chỉ số
Nash sau hiệu chỉnh, kiểm định >95%, có được chuỗi số liệu dòng chảy
quan trắc tại từng đoạn sông.
3.4.6.2. Đánh giá tải lượng ô nhiễm cho từng đoạn sông
a. Tải lượng hiện tại
Lưu lượng và tải lượng thải tính toán được đối với từng đoạn sông ở
cho thấy, lưu lượng nước thải ước tính được ở hầu hết 8 đoạn là khá lớn,
nhất là đoạn từ Cầu Hà Đông đến Cầu Tó, lượng nước thải lên tới
204.105,33 (m3/ngày) và chiếm tới 23,10 % tổng lưu lượng nước thải
của 8 đoạn. Đoạn từ Cầu Đồng Quan đến Cống Thần, lượng nước thải
cũng khá lớn (156.810,90 m3/ngày), chiếm 17,74% tổng lưu lượng nước
thải, sau đoạn từ Cầu Hà Đông đến Cầu Tó. Đây là đoạn tiếp nhận nước
thải chủ yếu từ hoạt động nông nghiệp, chiếm tới 86,3% tổng lượng
nước thải trong đoạn. Đối với sông Đáy, hai đoạn a Thá đến Cầu Quế
và từ Cầu Quế đến Cầu Hồng Phú, lượng nước thải cũng lớn
18
(113.011,59 m3/ngày và 109,854.66 m3/ngày), chiếm khoảng 12,79% và
12,43% tổng lượng thải 8 đoạn.
b. Dự báo tải lượng trong tương lai
Dựa vào sự phân bố dân cư và định hướng phát triển kinh tế - xã hội
giai đoạn 2020, định hướng 2030 tổng lưu lượng và tải lượng ước tính cho
các đoạn sông được tính toán theo phương pháp tại mục 2.4.4.3 thể hiện ở
bảng 3.34. và 3.35.
Bảng 3.34: Tổng tải lượng ô nhiễm ước tính theo các đoạn sông
đến năm 2020
Đoạn
BOD
Tải lượng thải (kg/ngày)
COD
TSS
N tổng
Sông Nhuệ
P tổng
Nước thải
(m3/ngày)
Đoạn 1
42.525,58
76.761,16 94.682,22 7.646,79 2.742,26
68.800,71
Đoạn 2
Đoạn 3
Đoạn 4
Đoạn 5
113.996,31
44.889,34
45.531,84
56.646,47
212.201,42 243.626,63 20.076,20
63.695,51 140.654,12 14.062,79
59.562,00 156.545,03 16.223,45
74.612,39 258.353,07 21.757,64
5.692,30
6.979,72
8.520,70
11.420,89
214.310,60
101.017,06
109.138,39
164.651,45
Đoạn 6
12.809,32
18.853,71 44.587,66 4.322,73 3.223,19
Sông Đáy
36.007,87
Đoạn 7
Đoạn 8
54.725,43 71.977,33 233.614,74 18.609,92 9.135,43
91.593,80 130.222,82 408.437,08 29.013,84 14.375,60
118.745,01
219.709,32
Bảng 3.35: Tổng tải lượng ô nhiễm ước tính theo các đoạn sông
đến năm 2030
Đoạn
Tải lượng thải (kg/ngày)
BOD
COD
TSS
N tổng
Sông Nhuệ
P tổng
Nước thải
(m3/ngày)
Đoạn 1
46.575,63
3.003,43
75.353,16
Đoạn 2
124.853,10 232.411,08 266.829,16 21.988,22 6.234,43
234.721,13
Đoạn 3
49.164,51
69.761,75 154.049,75 15.402,10 7.644,45
110.637,73
Đoạn 4
49.868,21
65.234,57 171.454,08 17.768,54 9.332,19
119.532,52
Đoạn 5
62.041,37
81.718,33 282.958,12 23.829,79 12.508,60 180.332,54
Đoạn 6
14.029,25
20.649,30
84.071,75 103.699,57 8.375,06
48.834,11 4.734,42
3.530,16
39.437,19
Sông Đáy
Đoạn 7
59.937,38
78.832,32 255.863,76 20.382,29 10.005,47 130.054,06
Đoạn 8
52.666,44
74.878,12 234.851,32 16.682,96 8.265,97
19
126.332,86
3.4.6.3. Đánh giá tải lượng ô nhiễm tối đa của đoạn sông theo
mục đích sử dụng
a. Tải lượng ô nhiễm tối đa cho từng đoạn sông theo mục đích sử
dụng B1 (cho tưới tiêu thủy lợi)
Với mục đích sử dụng 1 cho tưới tiêu thủy lợi theo QCVN 08/2015
nhận thấy: Tải lượng ô nhiễm tối đa ở tất cả các đoạn sông đối với thông
số TSS là lớn nhất (đực biệt, đoạn Cống Thần đến thị xã Phủ Lý (trên
sông Nhuệ) hàm lượng TSS lên đến xấp xỉ 95.000 kg/ngày). Chất rắn lơ
lửng trong nguồn nước được tạo do quá trình bào mòn, rửa trôi đất đá
trong lưu vực, và cũng do chất thải sinh hoạt, công nghiệp, nông nghiệp,
làng nghề...Tải lượng ô nhiễm đối với OD5 và COD cũng cho kết quả
cao. Trên cả sông Nhuệ và sông Đáy không có hiện tượng phú dưỡng
cũng như ô nhiễm kim loại nặng nên kết quả tính toán cho thấy tải
lượng ô nhiễm tối đa đối với NH4+, và các kim loại (Chì, Asen, Thủy
ngân và Crom VI+) không cao.
b. Tải lượng ô nhiễm tối đa cho từng đoạn sông theo mục đích sử
dụng B2 (cho giao thông thủy và các mục đích sử dụng khác)
Mục đích 2 cho giao thông thủy và các mục đích khác theo QCVN
08/2015:
- Tải lượng ô nhiễm tối đa Ltđ cho thông số TSS cao nhất ở tất cả
các đoạn sông đánh giá. Tiếp đến là Ltđ của COD và OD5 trên đoạn
sông Nhuệ
- Tải lượng tối đa chất ô nhiễm cho mục đích sử dụng 2 cao hơn so
với mức 1 khoảng 2 lần, do giá trị giới hạn nồng độ chất ô nhiễm được
quy định theo QCVN 08/2015 cho mục đích sử dụng 2 cao hơn 1.
c. Tải lượng ô nhiễm tối đa cho từng đoạn sông theo mục đích sử
dụng A2 (cho nước cấp sinh hoạt có áp dụng công nghệ xử lý phù hợp)
Từ bảng kết quả tính toán tải lượng ô nhiễm tối đa tính cho mục đích
sử dụng A2 (cấp nước sinh hoạt có áp dụng công nghệ xử lý ph hợp)
theo QCVN 08/2015 cho thấy:
- Tải lượng ô nhiễm tối đa Ltđ cho thông số TSS cao nhất ở tất cả
các đoạn sông đánh giá (trừ đoạn đầu a Thá - Vân Đình). Tiếp đến là Ltđ
của COD và OD5.
20
- Tải lượng tối đa chất ô nhiễm đối với NH4+, kim loại nặng rất nhỏ
trên các đoạn sông được đánh giá.
3.4.6.4. Đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải (ngưỡng chịu tải)
của nguồn nước
Dựa vào hiện trạng sử dụng nước đối với từng đoạn sông thuộc hệ
thống sông nghiên cứu, thấy rằng chất lượng nước sông Nhuệ không có
khả năng đáp ứng cho mục đích cấp nước sinh hoạt nên khả năng tiếp
nhận tải lượng chất ô nhiễm của nguồn nước được tính toán, xác định
cho hai đoạn sông nghiên cứu thuộc sông Đáy là đoạn từ a Thá đến
Cầu Quế và đoạn từ cầu cầu Quế đến cầu Hồng Phú.
3.5. Đánh giá khả năng tự làm sạch dựa vào quá trình của sông
Ảnh hưởng của nước thải tới chất lượng nước là một quá trình rất
phức tạp và cách tốt nhất để mô tả mối quan hệ này là sử dụng các mô
hình toán (A.Salval, 2008). Như đã trình bày phần trước, trong nghiên
cứu này sẽ đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải và khả năng tự làm
sạch của sông Nhuệ từ cống Liên Mạc đến Phủ Lý nhập lưu vào sông
Đáy và sông Đáy đoạn từ a Thá đến cầu Hồng Phú, thị xã Phủ Lý.
3.6. Phân tích, đánh giá tổng hợp và dự báo ngưỡng/sức chịu tải của
LVS Nhuệ - Đáy.
3.6.1. Phân tích, đánh giá tổng hợp ngưỡng/sức chịu tải nước sông
Sức chịu tải của môi trường hay khả năng chịu tải của môi trường thể
hiện ở khả năng tự làm sạch của môi trường.
Đối với các đoạn sông trên sông Nhuệ (từ cống Liên Mạc đến hợp
lưu sông Đáy) và sông Đáy (từ a Thá đến Cầu Hồng Phú, thị xã Phủ
Lý) được đánh giá đều còn khả năng tiếp nhận đối với các thông số
muối Xianua, kim loại Chì, Asen, Thủy ngân và Chrom VI;
Các đoạn sông Từ Cống Thần đến Phủ Lý và từ a Thá đến Hồng
Phú vẫn còn khả năng tiếp nhận đối với các thông số Amonie NH4+,
COD và TSS cho mục đích sử dụng 1 (tưới tiêu thủy lợi), cho mục
đích sử dụng 2 (giao thông thủy và các mục đích khác) khả năng tiếp
nhận thấp nhất là 26,5 % và có thể đến 94,8% cho thông số NH4+ đoạn
Ba Thá – Cầu Quế.
21
Tuy nhiên các đoạn sông từ Cống Liên Mạc đến Cống Thần trên
sông Nhuệ không còn khả năng tiếp nhận đối với thông số ô nhiễm hữu
cơ OD5, COD, Amoni NH4+; đặc biệt đoạn từ Cầu Tó đến Cống Thần
(nhận lượng nước thải ô nhiễm từ sinh hoạt, nông nghiệp, công nghiệp
bệnh viện và làng nghề qua sông Tô Lịch của Hà Nội chảy vào).
Trên sông Nhuệ từ cống Liên Mạc đến Cầu Chiếc cho thấy ở đây
hoàn toàn không còn khả năng tự làm sạch chất ô nhiễm. Khả năng tự
làm sạch của sông Nhuệ được thể hiện rõ từ Cống Thần đến điểm nhập
lưu sông Đáy tại cầu Hồng Phú do lượng thải đổ vào sông Nhuệ đã giảm
nên chất lượng nước có xu hướng tăng theo chiều tích cực.
Trên các đoạn a Thá – cầu Quế, đoạn cầu Quế - cầu Hồng Phú
được đánh giá của sông Đáy cho thấy đã có quá trình tự làm sạch diễn ra
trong sông tuy vẫn ở mức độ nhẹ.
3.6.2. Đánh giá và dự báo ngưỡng/sức chịu tải nước sông
3.6.2.1. Dự báo tải lượng ô nhiễm môi trường nước LVS Nhuệ - Đáy
Dự báo tổng lượng nước thải tại các đô thị (bao gồm lượng nước thải
y tế), khu công nghiệp, nông thôn phát sinh trong phạm vi lưu vực sông
Nhuệ - sông Đáy theo Quyế định 681/QĐ-TTg quy đổi ra m3/năm được
đưa ra tại bảng 3.44.
Bảng 3.44: Dự báo tổng lượng nước thải LVS Nhuệ - sông Đáy
Hạng mục
STT
Lượng nước thải phát sinh (m3/năm)
Năm 2020
Năm 2030
332.929.275
441.553.640
1
Nước thải đô thị
2
Nước thải nông thôn
99.369.425
177.287.435
3
Nước thải công nghiệp
264.423.520
274.408.460
696.722.220
893.249.535
Tổng cộng
Theo Quyết định 681/QĐ-TTg của Thủ tướng chính phủ lượng nước
thải đến năm 2020, 2030 được xử lý 80%. Theo kịch bản này, lưu lượng
nước thải và tải lượng các chất ô nhiễm giảm đi đáng kể, các chất ô
nhiễm xấp xỉ bằng 40% so với hiện trạng năm 2015.
22
3.6.2.2. Dự báo chất lượng nước và sức chịu tải ô nhiễm sông Nhuệ - Đáy
Kịch bản 1 (K 1): lượng nước thải trong v ng gia tăng theo các quy
hoạch đã được phê duyệt, nhưng không được xử lý trước khi đổ ra sông.
Kịch bản 2 (K 2): lượng nước thải trong v ng gia tăng theo các
quy hoạch đã được phê duyệt, nhưng đã được xử lý 80% lượng nước
thải đạt tiêu chu n môi trường trước khi đổ ra sông.
Theo KB 2 khi lượng nước thải được xử lý 80% và đặc biệt có bổ
sung nước sông Hồng qua Đập Đáy (làm sống lại đoạn sông Đáy) và
cống Liên Mạc đã cải thiện chất lượng môi trường nước sông Nhuệ Đáy một cách đáng kể, chất lượng nước sông tại các điểm ô nhiễm trọng
điểm trước đây như Cự Đà, Cầu Chiếc (tiếp nhận nước thải của khu vực
Tả Thanh Oai và Văn Điển - Thanh Trì), giá trị DO dự báo đã đạt quy
chu n QCVN 08/2015- TNMT loại 1. Vì vậy, ở kịch bản này sức
chịu tải ô nhiễm của sông Nhuệ sông Đáy dự báo sẽ tối ưu nhất do
lượng nước thải đổ trực tiếp chưa qua xử lý vào hai sông giảm mạnh,
nước sông đảm bảo cho mục đích sử dụng tưới tiêu nông nghiệp và bảo
vệ đời sống thủy sinh vật khiến khả năng tự làm sạch của chúng trong
sông thể hiện rõ ràng.
3.7. Đề xuất các giải pháp quản lý, bảo vệ môi trường và khắc phục
tình trạng ô nhiễm LVS Nhuệ - Đáy
3.7.1. Đề xuất các giải pháp quản lý và bảo vệ môi trường
- Xây dựng các mục tiêu môi trường.
- Xây dựng cơ sở dữ liệu nguồn thải
- iện pháp tuyên truyền, giáo dục.
3.7.2. Đề xuất các giải pháp khắc phục tình trạng ô nhiễm
-
Cải tạo hoàn chỉnh hệ thống công trình thủy lợi.
Xây dựng các nhà máy xử lý nước thải
Thực hiện thu gom và xử lý chất thải rắn
Hoàn thiện hệ thống quan trắc, giám sát chất lượng nước
23
