11/10/2022
TÓM TẮT
Nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng nước (CLN) sông Cầu được thực hiện trên 13 mẫu nước mặt và 4 mẫu nước thải. Kết quả cho thấy, đa số các thông số CLN sông Cầu đều nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 08-MT:2015/BTNMT, một số thông số BOD5, COD, Coliform vượt giới hạn cho phép của QCVN 08-MT:2015/BTNMT từ 1,02 - 2,42 lần. CLN sông Cầu tính theo WQI bình quân của sông Cầu đạt 63 đến 93 điểm, CLN sông ở các đoạn nghiên cứu có sự biến động từ trung bình đến tốt. Đánh giá rủi ro ở một số đoạn sông chịu ảnh hưởng trực tiếp từ các nguồn thải cho thấy, một số thông số trong nước thải công nghiệp TSS, BOD5, COD, Coliform gây rủi ro cao đối với hệ sinh thái nước sông Cầu nên cần có các biện pháp để kiểm soát CLN thải. Việc sử dụng ma trận rủi ro cho biết khu vực gây rủi ro cao, trung bình, thấp của nước thải công nghiệp đối với môi trường đồng thời cũng là công cụ giúp các nhà quản lý trong việc ra quyết định nhằm ngăn ngừa rủi ro về môi trường.
Từ khóa: Đánh giá, CLN, ô nhiễm, đánh giá rủi ro môi trường, sông Cầu, huyện Yên Phong đến TP. Bắc Ninh.
Nhận bài: 22/7/2022; Sửa bài: 27/8/2022; Duyệt đăng: 30/8/2022
1. Đặt vấn đề
Lưu vực sông (LVS) Cầu là một trong 12 lưu vực sông lớn ở nước ta với chiều dài lưu vực trên 288 km và diện tích lưu vực 6.030 km2. Lưu lượng nước hàng năm đạt đến 4,2 tỷ m³. Sông bắt nguồn từ tỉnh Bắc Cạn và đi qua địa bàn các tỉnh Thái Nguyên, Bắc Ninh, Bắc Giang, Vĩnh Phúc và Hải Dương [3].
LVS Cầu đem lại nhiều giá trị to lớn, là động lực phát triển cho các khu vực mà nó chảy qua. Tuy nhiên với nhu cầu sử dụng nước cho sản xuất và sinh hoạt ngày càng tăng do quá trình phát triển kinh tế - xã hội (KT-XH), áp lực của sự gia tăng dân số, từ quá trình đô thị hóa mạnh mẽ trong những năm qua đã tạo ra nhiều tác động tiêu cực đến chất lượng và trữ lượng nguồn nước sông Cầu [4]. Theo kết quả quan trắc hàng năm lượng nước sông Cầu trong những năm gần đây đã có dấu hiệu suy giảm về CLN, tình trạng ô nhiễm ngày càng tăng đe dọa đến khả năng cấp nước phục vụ cho sinh hoạt và phát triển KT-XH tỉnh Bắc Ninh. Đánh giá CLN của các sông được nhiều tác giả quan tâm trong các công bố gần đây: sông Nhuệ (Vũ Thị Phương Thảo, 2014), sông Cầu (Nguyễn Thị Ngọc, 2014), sông Uông (Trần Thiện Cường, 2016), hồ An Dương, tỉnh Hải Dương (Nguyễn Minh Anh, 2020), sông Tô Lịch (Lương Duy Hanh, 2016) [1, 3].
Sử dụng các phương pháp đánh giá chất lượng nước dựa trên một nhóm thông số lý – hóa – sinh. Một trong những phương pháp được sử dụng phổ biến nhất hiện nay là đánh giá CLN dựa vào chỉ số CLN WQI (Water Quality Index). Chỉ số CLN WQI đã được sử dụng phổ biến ở các nước trên thế giới trong việc đánh giá CLN các ao, hồ, sông suối [5]. Việc đánh giá ảnh hưởng của một số nguồn thải đến chất lượng môi trường nước sông Cầu đoạn chảy từ huyện Yên Phong đến TP. Bắc Ninh thông qua việc đánh giá rủi ro môi trường nước sông Cầu. Từ đó các đánh giá trên cho thấy, mức độ ô nhiễm tại các khu vực khác nhau trên sông Cầu để có các biện pháp cần thiết cho quá trình quản lý và bảo vệ tốt CLN sông Cầu đoạn chảy từ huyện Yên Phong đến TP. Bắc Ninh.
2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
2.1. Đối tượng nghiên cứu
* Vị trí lấy mẫu:
Tiến hành lấy mẫu 3 đợt, thời gian lấy mẫu đợt 1: ngày 8/5/2022; đợt 2 vào ngày 23/5/2022 và đợt 3 ngày 7/6/2022
Mẫu nước mặt sông cầu được lấy từ đoạn chảy từ Huyện Yên Phong đến TP. Bắc Ninh. Mẫu nước thải được lấy từ các khu, cụm công nghiệp (CCN) ảnh hưởng đến chất lượng môi trường nước sông Cầu đoạn chảy từ huyện Yên Phong đến TP. Bắc Ninh.
Bảng 1. Vị trí và tọa độ lấy mẫu nước mặt trên Sông Cầu tại vị trí nghiên cứu
STT |
Ký hiệu mẫu |
Tọa độ |
Địa điểm lẫy mẫu |
1 |
NM1 |
X: 2348791 Y:546053 |
Sông Cầu tại Bến Đò Như Nguyệt, xã Tam Giang, huyện Yên Phong |
2 |
NM2 |
X: 2347710 Y:548733 |
Sông Cầu tại Bến Đò Đông Xuyên, xã Đông Tiến, huyện Yên Phong |
3 |
NM3 |
X: 2348280 Y:549661 |
Cầu Mai Đình, xã Đông Tiến, huyện Yên Phong |
4 |
NM4 |
X: 2349901 Y:550884 |
Bến Đò làng Chóa, xã Yên Trung, huyện Yên Phong |
5 |
NM5 |
X: 2352015 Y:551285 |
Bến Đò Phù Yên, xã Dũng Liệt, huyện Yên Phong |
6 |
NM6 |
X: 2350247 Y:555067 |
Đền Cam Vàng, xã Tam Đa, huyện Yên Phong |
7 |
NM7 |
X: 2347446 Y:555151 |
Đối diện đền Thượng – Vân Hà, xã Tam Đa, huyện Yên Phong |
8 |
NM8 |
X: 2345467 Y:555896 |
Đền Cô Bơ – Phường Vạn An, TP Bắc Ninh. |
9 |
NM9 |
X: 2347070 Y:556496 |
Sông cầu tại điểm cạnh đê Viêm Xá, Phường Hòa Long, TP. Bắc Ninh |
10 |
NM10 |
X: 2347945 Y:557818 |
Sông cầu tại điểm cạnh đê Hữu Chấp, Phường Hòa Long, TP. Bắc Ninh |
11 |
NM11 |
X: 2347109 Y:559009 |
Sông cầu tại điểm cách trạm bơm Hữu Chấp 300m về phía hạ nguồn, Phường Hòa Long, TP. Bắc Ninh |
12 |
NM12 |
X:2346644 Y:560680 |
Sông cầu tại điểm Công trình nhà máy nước sạch sông Cầu, Phường Hòa Long, TP. Bắc Ninh |
13 |
NM13 |
X:2344913 Y:564175 |
Sông Cầu tại điểm cách cảng than Công ty TNHH Tiến Hoài 200 m về hạ nguồn |
Bảng 2. Vị trí và tọa độ lấy mẫu nước thải từ các khu, cụm công nghiệp ảnh hưởng đến chất lượng môi trường nước sông Cầu
STT |
Ký hiệu mẫu |
Tọa độ |
Địa điểm lẫy mẫu |
---|---|---|---|
1 |
NT1 |
X: 2348268 Y:546890 |
Điểm kênh tiêu tại trạm bơm Vọng Nguyệt, xã Tam Giang, huyện Yên Phong. |
2 |
NT2 |
X: 2345139 Y:556198 |
Trạm bơm Vạn An, Phường Vạn An, TP Bắc Ninh |
3 |
NT3 |
X: 2344786 Y:556677 |
Cống Đặng Xá, Phường Vạn An, TP Bắc Ninh. |
4 |
NT4 |
X: 2345186 Y:563078 |
Điểm Kênh Kim Đôi, Phường Kim Chân, TP Bắc Ninh. |
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp khảo sát thực địa: Tiến hành khảo sát dọc theo sông Cầu từ huyện Yên Phong đến TP. Bắc Ninh trong khoảng thời gian tháng 5/2022 để xác định vị trí các điểm thải và lựa chọn các vị trí lấy mẫu nước.
2.2.2. Phương pháp lấy mẫu nước
Tiến hành lấy 13 mẫu nước mặt và 4 mẫu nước thải dọc theo sông Cầu từ huyện Yên Phong đến TP. Bắc Ninh. Số lượng và các vị trí lấy mẫu nước trên sông được lựa chọn theo các vị trí đã được khảo sát thực địa. Mẫu nước được lấy vào buổi sáng ở độ sâu 20 – 50 cm. Mẫu được bảo quản và xử lý theo các tiêu chuẩn hiện hành. TCVN 6663-1:2011 (ISO 5667-2:2006), chất lượng nước – lấy mẫu, phần 1: Hướng dẫn lập chương trình lấy mẫu và kỹ thuật lấy mẫu. TCVN 6663-6:2018 (ISO 5667-6 : 2005): Chất lượng nước - lấy mẫu, phần 6: Hướng dẫn lấy mẫu ở sông và suối. TCVN 6663-3:2016 (ISO 5667-3:2012), chất lượng nước-lấy mẫu, phần 3: Hướng dẫn bảo quản và xử lý mẫu. TCVN 8880:2011 (ISO 19458:2006), chất lượng nước – lấy mẫu để phân tích sinh vật. TCVN 6663-14:2000 (ISO 5667-14:1998), chất lượng nước – lấy mẫu, phần 14: hướng dẫn đảm bảo chất lượng lấy mẫu và xử lý mẫu nước môi trường. Mẫu nước được lấy bằng thiết bị lấy mẫu chuyên dụng thiết bị lấy mẫu nước theo chiều ngang, các thông số quan trắc tại hiện trường tuân thủ đúng theo các tiêu chuẩn hiện hành, dán nhãn, bảo quản bằng hóa chất bảo quản đối với từng chỉ tiêu và vận chuyển theo đúng các tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành.
2.2.3. Phương pháp phân tích mẫu nước [2]
Các phương pháp thử nghiệm được sử dụng là các phương pháp tiêu chuẩn đã được ban hành: TCVN, SMEWW. Quá trình phân tích mẫu được thực hiện tại Công ty TNHH môi trường SETECH TP. Hà Nội.
Bảng 3. Phương pháp đo nhanh tại hiện trường
STT |
Tên thông số |
Phương pháp sử dụng |
|
1 |
pH |
TCVN 6492:2011 |
|
2 |
Nhiệt độ |
SMEWW 2550B:2017 |
|
3 |
DO |
TCVN 7325:2016 |
Bảng 4. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm
STT |
Tên thông số |
Phương pháp sử dụng |
|
1 |
TSS |
TCVN 6625:2000 |
|
2 |
COD |
SMEWW 5220C:2017 |
|
3 |
BOD5 |
TCVN 6001-1:2008 |
|
4 |
Amoni |
TCVN 6179-1:1996 |
|
5 |
NO2- |
TCVN 6178:1996 |
|
6 |
NO3- |
TCVN 6180:1996 |
|
7 |
PO43- |
TCVN 6202:2008 |
|
8 |
Fe |
SMEWW 3111B:2017 |
|
9 |
Coliform |
TCVN 6187-2:1996 |
2.2.4. Phương pháp đánh giá chất lượng nước
- Phương pháp đánh giá chất lượng nước mặt theo quy chuẩn Việt Nam (QCVN 08-MT:2015/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt cột A2 – Dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt nhưng phải áp dụng công nghệ xử lý phù hợp).
- Phương pháp đánh giá chất lượng nước theo WQI [8]
Đánh giá chất lượng thông qua việc tính toán chỉ số chất lượng nước WQI theo hướng dẫn của Quyết định số 1460/QĐ-TCMT ngày 12/11/2019 của Tổng cục Môi trường
Tính toán WQI được áp dụng theo công thức sau:
(1)
Trong đó:
WQII : Kết quả tính toán đối với thông số nhóm I.
WQIII: Kết quả tính toán đối với các thông số nhóm II.
WQIIII : Kết quả tính toán đối với các thông số nhóm III.
WQIIV: Kết quả tính toán đối với các thông số nhóm IV.
WQIV: Kết quả tính toán đối với thông số nhóm V.
Giá trị WQI sau khi tính toán sẽ được làm tròn thành số nguyên.
Sau khi tính toán được WQI, sử dụng bảng xác định giá trị WQI tương ứng với mức đánh giá chất lượng nước để so sánh, đánh giá, cụ thể như sau:
Bảng 5. Các mức VN-WQI và sự phù hợp với mục đích sử dụng
Giá trị WQI |
Mức đánh giá CLN |
CLN |
Màu sắc |
---|---|---|---|
91 - 100 |
Sử dụng tốt cho mục đích cấp nước sinh hoạt |
Rất Tốt |
Xanh nước biển |
76 - 90 |
Sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt nhưng cần các biện pháp xử lý phù hợp |
Tốt |
Xanh lá cây |
51 - 75 |
Sử dụng cho mục đích tưới tiêu và các mục đích tương đương khác |
Trung Bình |
Vàng |
26 - 50 |
Sử dụng cho giao thông thủy và các mục đích tương đương khác |
Kém |
Cam |
0 - 25 |
Nước ô nhiễm nặng, cần các biện pháp xử lý trong tương lai |
Ô nhiễm nặng |
Đỏ |
<10 |
Nước nhiễm độc, cần có biện pháp khắc phục, xử lý |
Ô nhiễm rất nặng |
Nâu |
- Phân tích, đánh giá chất lượng nước thải theo quy chuẩn Việt Nam QCVN 40:2011/BTNMT – Quy chuẩn quốc gia về nước thải công nghiệp cột A.
2.2.5. Phương pháp đánh giá rủi ro môi trường [6]
- Sử dụng phương pháp đánh giá rủi ro bán định lượng dựa trên các đặc tính hóa lý qua hệ số RQ
RQ = (2)
Trong đó:
RQ ( Risk quotient) : Hệ số rủi ro
MEC ( Measured Environmental Concentration ): Nồng độ môi trường đo được.
PEC ( Predicted Effect Concentration ) : Nồng độ dự báo gây tác động
PNEC ( Predicted No Effect Concentration ): Nồng độ dự báo ngưỡng là nồng độ không gây tác động lên đối tượng được xác định từ các tiêu chuẩn, quy định.
Mức rủi ro |
Rủi ro cao |
Rủi ro trung bình |
Rủi ro rất thấp |
RQ |
≥ 1 |
0,1 - 1 |
0,01 – 0,1 |
- Sử dụng phương pháp ma trận đánh giá rủi ro:
Rủi ro = Tần suất xảy ra x mức độ thiệt hại (3)
Bảng 6. Ma trận thang điểm rủi ro
Khả năng xảy ra |
Mức độ thiệt hại |
||||
Không đáng kể (1) |
Thấp (2) |
Trung bình (3) |
Đáng kể (4) |
Nghiêm trọng (5) |
|
Cao (5) |
5×1(5) |
5×2(10) |
5×3(15) |
5×4(20) |
5×5(25) |
Trung Bình (4) |
4×1(4) |
4×2(8) |
4×3(12) |
4×4(16) |
4×5(20) |
Ít khi (3) |
3×1(3) |
3×2(6) |
3×3(9) |
3×4(12) |
3×5(15) |
Hiếm khi (2) |
2×1(2) |
2×2(4) |
2×3(6) |
2×4(8) |
2×5(10) |
Rất thấp (1) |
1×1(1) |
1×2(2) |
1×3(3) |
1×4(4) |
1×5(5) |
Ma trận rủi ro này là những hệ số điểm được xác định cho từng mức độ của vấn đề và được xem xét theo điều tra và kết quả khảo sát tham khảo ý kiến cộng đồng. Bảng 2.7, 2.8, 2.9 trình bày thang điểm đánh giá được đề xuất trong nghiên cứu để đánh giá mức độ rủi ro của nước thải công nghiệp. Bảng 2.6 là kết quả ma trận đánh giá rủi ro được tính theo công thức (3).
Bảng 7. Đề xuất thang điểm đánh giá đối với khả năng xảy ra rủi ro của nước thải công nghiệp
Khả năng xảy ra |
Điểm |
Đối với hệ sinh thái và tác động khác |
Cao |
5 |
Chắc chắn xảy ra hoặc xảy ra thường xuyên |
Trung Bình |
4 |
Có thể xảy ra dẽ dàng hoặc xảy ra định kỳ hàng tháng |
Ít khi |
3 |
Đã từng xảy ra và có thể xảy ra lại hoặc xảy ra 1 hay 2 lần trong năm |
Hiếm khi |
2 |
Đã chưa xảy ra nhưng có thể xảy ra hoặc xảy ra 1 lần trong 3 năm |
Rất thấp |
1 |
5 năm một lần hay không xảy ra |
Bảng 8. Bảng đề xuất thang điểm đánh giá mức độ thiệt hại của nước thải công nghiệp gây ra
Mức độ thiệt hại |
Điểm |
Tiêu chuẩn pháp lý |
Đối với môi trường |
Tác động đến sức khỏe |
Đối với cộng đồng dân cư |
---|---|---|---|---|---|
Nghiêm trọng |
5 |
Vượt nhiều lần so với QCVN40:2011 Cột B |
Có đặc tính nguy hại, làm suy yếu cấu trúc môi trường dài hạn nghiêm trọng |
Nguy hại tính mạng như bệnh mãn tính,ung thư hay gây độc cấp tính… |
Những phản đối hay những biểu hiện nghiêm trọng của công chúng như kiện tụng… |
Đáng kể |
4 |
Vượt QCVN40:2011 Cột B |
Tác động đáng chú ý đối với môi trường có giá trị và làm suy yếu trung hạn cấu trúc hệ sinh thái |
Tiếp xúc gây các bệnh ngắn hạn |
Những phản đối hay những biểu hiện của công chúng dẫn đến việc hoà giả hai bên |
Trung bình |
3 |
Vượt QCVN40:2011 Cột A |
Tác động đáng chú ý với những thành phần môi trường |
Có các triệu chứng bất ổn khi tiếp xúc nhưng chỉ gây tác động nhất thời hay thời gian rất ngắn |
Những lo lắng của dân địa phương gia tăng, những phê bình của báo chí, truyền thông… |
Thấp |
2 |
Đạt QCVN40:2011 Cột A |
Những tác động môi trường ngắn hạ |
Bị mẫn cảm da liễu cao với chất ô nhiễm nhưng không ảnh hưởng đến sức khoẻ |
Những lo lắng cộng đồng bị giới hạn trong những phàn nàn dân địa phươn |
Không đáng kể |
1 |
Tốt hơn QCVN40:2011 Cột A |
Không có |
Bị mẫn cảm da liễu thông thường, không đáng kể và có thể xử lý bình thường |
Những lo lắng dân địa phương nhưng không có phàn nàn |
Bảng 9. Bảng đề xuất thang điểm đánh giá mức độ rủi ro của nước thải công nghiệp
Mức độ rủi ro |
Thấp |
Trung Bình |
Khá Cao |
Cao |
Rất cao |
Thang điểm |
1 – 4 |
5 – 9 |
10 – 14 |
15 – 19 |
20 – 25 |
Phân vùng |
Chấp nhận rủi ro |
Vùng chấp nhận rủi ro, cần có các giải pháp giảm thiểu rủi ro môi trường |
Vùng không chấp nhận rủi ro |
2.2.6. Phương pháp xử lý số liệu
Số liệu thu được sẽ được phân tích dưới dạng mô tả định lượng thông qua các biểu đồ, bảng biểu. Phần mềm EXCEL được sử dụng để lưu trữ, tổng hợp và phân tích các số liệu đã thu thập được.
3. Kết quả và thảo luận
3.1. Kết quả phân tích một số thông số nước mặt sông Cầu đoạn chảy từ huyện Yên Phong đến TP. Bắc Ninh
Bảng 10. Giá trị kết quả phân tích nước mặt tại sông Cầu
TT |
Ký hiệu mẫu |
Chỉ tiêu |
|||||||||||
Nhiệt độ (0C) |
pH |
DO (mg/l) |
TSS (mg/l) |
BOD5 (mg/l) |
COD (mg/l) |
NH4+ (mg/l) |
NO3- (mg/l) |
NO2- (mg/l) |
Fe (mg/l) |
PO43- (mg/l) |
Coliform (MPN/100ml) |
||
1 |
NM1 |
27,5 |
6,4 |
5,9 |
28 |
10,6 |
16,3 |
0,85 |
2,80 |
0,03 |
0,58 |
0,100 |
6500 |
2 |
NM2 |
28,0 |
7,1 |
5,9 |
26 |
10,4 |
16,1 |
0,14 |
1,25 |
<0,02 |
0,52 |
0,100 |
6300 |
3 |
NM3 |
26,6 |
6,5 |
5,5 |
22 |
9,5 |
15,3 |
0,45 |
1,69 |
<0,02 |
0,63 |
0,006 |
6500 |
4 |
NM4 |
27,5 |
6,6 |
5,9 |
26 |
5,6 |
11,3 |
0,15 |
2,73 |
0,03 |
0,52 |
0,100 |
4300 |
5 |
NM5 |
27,2 |
7,2 |
5,2 |
24 |
5,4 |
11,1 |
0,14 |
2,40 |
0,03 |
0,63 |
0,110 |
4100 |
6 |
NM6 |
27,1 |
6,9 |
5,5 |
22 |
5,8 |
11,5 |
0,13 |
1,34 |
<0,02 |
0,29 |
0,050 |
3800 |
7 |
NM7 |
27,2 |
6.7 |
5,2 |
25 |
5,6 |
11,3 |
0,15 |
1,49 |
<0,02 |
0,31 |
0,070 |
3800 |
8 |
NM8 |
27,0 |
6,7 |
5,0 |
27 |
11,8 |
17,5 |
0,57 |
1,39 |
<0,02 |
0,68 |
0,070 |
5500 |
9 |
NM9 |
27,0 |
6,7 |
4,5 |
28 |
14,5 |
22 |
0,96 |
3,48 |
0,03 |
0,98 |
0,106 |
6800 |
10 |
NM10 |
26,6 |
6,8 |
5,3 |
25 |
5,2 |
11,8 |
0,22 |
1,28 |
<0,02 |
0,26 |
0,075 |
3800 |
11 |
NM11 |
26,8 |
7,0 |
5,5 |
24 |
5,9 |
11,4 |
0,12 |
1,21 |
<0,02 |
0,34 |
0,062 |
3500 |
12 |
NM12 |
26,1 |
7,3 |
5,2 |
22 |
5,6 |
11,3 |
0,05 |
1,05 |
<0,02 |
0,61 |
0,050 |
3100 |
13 |
NM13 |
26,4 |
7,0 |
5,4 |
28 |
12,8 |
18,6 |
0,28 |
1,29 |
<0,02 |
0,52 |
0,130 |
6500 |
QCVN08/2015 A2 |
|
6 – 8,5 |
≥ 5 |
30 |
6 |
15 |
0,3 |
5 |
0,05 |
1 |
0,2 |
5000 |
Kết quả trong bảng 10 cho thấy, hầu hết các thông số đều nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 08-MT:2015/BTNMT như TSS, NO3-, NO2-, Fe, PO43-, pH, DO, NH4+. Tuy nhiên còn có một số các thông số nằm ngoài so với giới hạn cho phép của QCVN 08-MT:2015/BTNMT như BOD5, COD và Coliform trong đó hàm lượng BOD5 nằm trong khoảng từ 5,2 mg/L đến 14,5 mg/L, một số vị trí vượt so với QCVN 08-MT:2015/BTNMT (cột A2) từ 1,58 lần cho đến 2,42 lần , tiếp đến là COD nằm trong khoảng từ 11,1 mg/L đến 22 mg/L vượt so với QCVN 08-MT:2015/BTNMT (cột A2) từ 1,02 đến 1,47 lần và cuối cùng là coliform nằm trong khoảng từ 3100 MPN/100ml đến 6500 MPN/100ml vượt so với QCVN Từ 1,1 đến 1,36 lần.
Hình 1. Biểu độ diễn biến giá trị BOD5 và COD của nước sông Cầu tại khu vực nghiên cứu
Giá trị BOD5 và COD trong các mẫu nước mặt ở các vị trí quan trắc có sự biến động theo không gian và thời gian quan trắc tại 6/13 vị trí quan trắc tăng cao tại các vị trí NM1, NM2, NM3, NM8, NM9, NM13 điều này lý giải là do tại các vị trí lấy mẫu đó chịu ảnh hưởng bởi các nguồn thải khác nhau: mẫu NM1 chịu ảnh hưởng nước thải của làng nghề dệt vọng nguyệt, NM2 chịu ảnh hưởng của KCN Yên Phong 2, NM7 và NM8 chịu ảnh hưởng của làng nghề nấu rượu Đại Lâm, NM9 chịu ảnh hưởng từ KCN Yên Phong, CCN Phong Khê, CCN Phong Khê 2 và làng nghề giấy Phong Khê, NM13 chịu ảnh hưởng của nhà máy xử lý nước thải TP. Bắc Ninh.
Hình 2. Biểu đồ diễn biến giá trị Coliform của nước sông Cầu tại khu vực nghiên cứu
Hàm lượng vi khuẩn Coliform có trong nước Sông Cầu nằm trong QCVN 08-MT:2015/BTNMT với hàm lượng từ 3100 MPN/100ml đến 6800 MPN/100ml. Nguồn gây ô nhiễm Coliform chủ yếu là hoạt động chăn nuôi, nuôi trồng thủy sản và các nguồn thải sinh hoạt của các hộ chăn nuôi sống trên lưu vực sông Cầu.
So sánh với Báo cáo tổng hợp kết quả mạng lưới quan trắc TN&MT tỉnh Bắc Ninh năm 2020 và 2021 cho thấy, CLN Cầu đoạn chảy từ huyện Yên Phong đến TP. Bắc Ninh kết quả trong nghiên cứu này có sự biến động không đáng kể tại một số vị trí lấy mẫu chịu ảnh hưởng của nguồn thải công nghiệp đều bị vượt so với với QCVN 08:2015/BTNMT Cột A2. Nhưng vẫn nằm trong giới hạn cho phép của cột B2. Kết quả đánh giá cho thấy chất lượng nước Sông Cầu tại khu vực chịu ảnh hưởng của nguồn thải công nghiệp vẫn được sử dụng cho mục đích tưới tiêu, thủy lợi và mục đích sử dụng khác tương tự. Còn những khu vực nước sông Cầu không chịu ảnh hưởng của nguồn thải thì vẫn sử dụng được cho mục đích cấp nước sinh hoạt nhưng phải áp dụng công nghệ xử lý phù hợp.
3.2. Kết quả đánh giá CLN sông Cầu đoạn chảy từ huyện Yên Phong đến TP. Bắc Ninh bằng chỉ số CLN - WQI
Dựa trên các thông số CLN cơ bản pH, TSS, nhiệt độ, độ đục, DO, BOD5, COD, NH4+, PO43-, tổng Coliform của 3 đợt quan trắc, kết qua tính toán giá trị WQI được thể hiện trong Bảng 11.
Bảng 11. Giá trị WQI của mẫu nước Sông Cầu đoạn chảy từ huyện Yên Phong đến TP. Bắc Ninh
Mẫu |
WQI DO |
WQI pH |
WQI BOD5 |
WQI COD |
WQI NH4+ |
WQI NO3- |
WQI NO2- |
WQI PO43- |
WQI Coliform |
WQITổng |
Màu |
|
NM1 |
76 |
100 |
62 |
73 |
29 |
93 |
100 |
100 |
60 |
68 |
Vàng |
|
NM2 |
79 |
100 |
63 |
73 |
100 |
100 |
100 |
100 |
62 |
74 |
Vàng |
|
NM3 |
69 |
100 |
65 |
75 |
63 |
100 |
100 |
100 |
60 |
70 |
Vàng |
|
NM4 |
76 |
100 |
80 |
94 |
100 |
94 |
100 |
100 |
82 |
87 |
Xanh |
|
NM5 |
67 |
100 |
83 |
95 |
100 |
97 |
100 |
98 |
84 |
88 |
Xanh |
|
NM6 |
70 |
100 |
78 |
93 |
100 |
100 |
100 |
100 |
87 |
89 |
Xanh |
|
NM7 |
67 |
100 |
80 |
94 |
100 |
100 |
100 |
100 |
87 |
89 |
Xanh |
|
NM8 |
64 |
100 |
59 |
71 |
53 |
100 |
100 |
100 |
70 |
74 |
Vàng |
|
NM9 |
57 |
100 |
51 |
63 |
28 |
88 |
100 |
99 |
57 |
63 |
Vàng |
|
NM10 |
67 |
100 |
85 |
91 |
100 |
100 |
100 |
100 |
87 |
89 |
Xanh |
|
NM11 |
70 |
100 |
76 |
93 |
100 |
100 |
100 |
100 |
90 |
91 |
Xanh |
|
NM12 |
65 |
100 |
80 |
94 |
100 |
100 |
100 |
100 |
94 |
93 |
Xanh |
|
NM13 |
68 |
100 |
56 |
69 |
100 |
100 |
100 |
93 |
60 |
71 |
Vàng |
Kết quả Bảng 11 cho thấy, giá trị WQI nằm trong khoảng từ 63 – 93, giá trị WQI biến động theo không gian và thời gian trong 13 mẫu nước mặt. Phần lớn các điểm lấy mẫu có CLN tốt (CLN tương đương với màu xanh) với 7/13 vị trí quan trắc nước là NM4 với WQI = 87, NM5 với WQI = 88, NM6 với WQI = 89, NM7 với WQI = 89, NM10 với WQI = 89, NM11 với WQI = 91 và NM12 với WQI = 93 (chiếm 54%). Tiếp theo đó đến chất lượng trung bình có chất lượng nước tương đương với màu vàng chiếm 6/13 vị trí quan trắc nước là NM1 với WQI = 68, NM2 với WQI = 74, NM3 với WQI = 70, NM8 với WQI = 74, NM 9 với WQI = 63 và NM13 với WQI = 71 (chiếm 46%). Giá trị WQI tại các vị trí quan trắc chịu tác động từ các nguồn thải của khu công nghiệp và cụm công nghiệp khác nhau. Tại vị trí quan trắc NM1 nước sông Cầu chịu tác động từ nguồn thải của làng nghề Vọng Nguyệt và KCN Yên Phong 2C. Tuy nhiên nguồn thải nằm tại đầu vị trí quan trắc nước từ NM1 đến NM7 (cách nhau khoảng 15km) nên nguồn nước thải được pha loãng đến một mức độ nhất định, sau đó sẽ được hòa trộn vào nguồn nước tạo nên một chu trình cân bằng khép kín giữa đời sống thực vật, động vật và vi sinh vật. Tại vị trí quan trắc nước từ NM7, NM8 chịu ảnh hưởng từ nguồn thải của làng nghề Đại Lâm; vị trí quan trắc nước từ NM9, NM10 chịu ảnh hưởng từ nguồn thải của CCN Phong Khê I, CCN Phong Khê II và KCN Yên Phong; vị trí quan trắc nước của NM13 chịu ảnh hưởng của nguồn thải từ nhà máy xử lý nước thải của thành phố Bắc Ninh, khu công nghiệp Quế Võ. Do đó, tại các vi trí quan trắc mẫu NM1, NM2, NM3, NM8, NM9, NM13 nước sông Cầu có thể được sử dụng cho mục đích tưới tiêu. Còn lại các vị trí quan trắc khác đều có thể được sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt với biện pháp xử lý phù hợp. Kết quả nghiên cứu được so sánh với Báo cáo tổng hợp kết quả trên mạng lưới quan trắc TN&MT tỉnh Bắc Ninh năm 2020, 2021 cho thấy, có sự tươngđồng về giá trị WQI tại các vị trí quan trắc [7].
3.3. Đánh giá rủi ro môi trường nước sông Cầu đoạn chảy từ huyện Yên Phong đến TP. Bắc Ninh
Đánh giá ảnh hưởng của một số nguồn thải đến chất lượng môi trường nước sông Cầu đoạn chảy từ huyện Yên Phong đến TP. Bắc Ninh thông qua hệ số RQ. Kết quả được thể hiện trong Bảng 12.
Bảng 12. Kết quả phân tích rủi ro dựa trên đặc tính hóa lý
STT |
Ký hiệu mẫu |
Hệ số RQ |
||||||||
TSS |
BOD5 |
COD |
NH4+ |
T – N |
T – P |
Cr(VI) |
Fe |
Coliform |
||
1 |
NT1 |
2,32 |
2,63 |
2,63 |
0,61 |
0,37 |
0,12 |
0,1 |
0,64 |
2,33 |
So sánh |
>1 |
>1 |
>1 |
0,1-1 |
0,1-1 |
0,1-1 |
0,1-1 |
0,1-1 |
>1 |
|
2 |
NT2 |
2,54 |
3,33 |
3,16 |
0,81 |
0,52 |
0,16 |
0,1 |
0,53 |
3,0 |
So sánh |
>1 |
>1 |
>1 |
0,1-1 |
0,1-1 |
0,1-1 |
0,1-1 |
0,1-1 |
>1 |
|
3 |
NT3 |
2,46 |
3,17 |
2,95 |
0,80 |
0,51 |
0,16 |
0,1 |
0,51 |
3,0 |
So sánh |
>1 |
>1 |
>1 |
0,1-1 |
0,1-1 |
0,1-1 |
0,1-1 |
0,1-1 |
>1 |
|
4 |
NT4 |
2,18 |
2,20 |
1,85 |
0,69 |
0,50 |
0,15 |
0,1 |
0,79 |
3,0 |
So sánh |
>1 |
>1 |
0,1-1 |
0,1-1 |
0,1-1 |
0,1-1 |
0,1-1 |
0,1-1 |
>1 |
Bảng 13. Kết quả phân loại rủi ro cho các nguồn nước thải công nghiệp
|
Rủi ro cao |
Rủi ro trung bình |
---|---|---|
NT1 |
TSS, BOD5, COD, Coliform |
NH4+, Tổng N, Fe, Tổng P, Cr (VI) |
NT2 |
TSS, BOD5, COD, Coliform |
NH4+, Tổng N, Fe, Tổng P, Cr (VI) |
NT3 |
TSS, BOD5, COD, Coliform |
NH4+, Tổng N, Fe, Tổng P, Cr (VI) |
NT4 |
TSS, BOD5, Coliform |
NH4+, Tổng N, Fe, Tổng P, COD, Cr (VI) |
Bảng 14. Ma trận rủi ro nước thải của 4 nguồn thải công nghiệp
Chất lượng nước thải |
Thành phần bị tác động |
|||||
Nước mặt (sông Cầu) |
Pháp lý |
Cộng đồng |
Sức khỏe – Các bệnh về |
|||
Da liễu |
Tiêu hóa |
Hô hấp |
||||
Nước thải 1 (NT1) |
||||||
Chất hữu cơ |
4×2 |
4×5 |
4×1 |
4×1 |
4×1 |
- |
Coliform |
4×2 |
4×5 |
4×1 |
4×1 |
4×2 |
- |
Fe |
3×1 |
3×1 |
3×1 |
3×1 |
3×1 |
|
Nước thải 2 (NT2) |
||||||
Chất hữu cơ |
5×3 |
4×5 |
4×3 |
4×2 |
4×2 |
- |
Coliform |
4×2 |
4×5 |
4×2 |
4×2 |
4×2 |
- |
Fe |
3×1 |
3×1 |
3×1 |
3×1 |
3×1 |
|
Nước thải 3 (NT3) |
||||||
Chất hữu cơ |
5×3 |
4×5 |
4×3 |
4×2 |
4×2 |
- |
Coliform |
4×2 |
4×5 |
4×2 |
4×2 |
4×2 |
- |
Fe |
3×1 |
3×1 |
3×1 |
3×1 |
3×1 |
|
Nước thải 4 (NT4) |
||||||
Chất hữu cơ |
4×3 |
4×5 |
4×2 |
4×1 |
4×1 |
- |
Coliform |
4×2 |
4×5 |
4×1 |
4×1 |
4×1 |
- |
Fe |
3×1 |
3×1 |
3×1 |
3×1 |
3×1 |
|
Bảng 15. Kết quả ma trận rủi ro cho nước thải công nghiệp tại 4 vị trí
Chất lượng nước thải |
Thành phần bị tác động |
|||||
---|---|---|---|---|---|---|
Nước mặt (sông Cầu) |
Pháp lý |
Cộng đồng |
Sức khỏe – Các bệnh về |
|||
Da liễu |
Tiêu hóa |
Hô hấp |
||||
Nước thải 1 (NT1) |
||||||
Chất hữu cơ |
TB |
RC |
T |
T |
T |
- |
Coliform |
TB |
RC |
T |
T |
TB |
- |
Fe |
T |
T |
T |
T |
T |
|
Nước thải 2(NT2) |
||||||
Chất hữu cơ |
C |
RC |
KC |
TB |
TB |
- |
Coliform |
TB |
RC |
TB |
TB |
TB |
- |
Fe |
T |
T |
T |
T |
T |
|
Nước thải 3(NT3) |
||||||
Chất hữu cơ |
C |
RC |
KC |
TB |
TB |
- |
Coliform |
TB |
RC |
TB |
TB |
TB |
- |
Fe |
T |
T |
T |
T |
T |
|
Nước thải 4(NT4) |
||||||
Chất hữu cơ |
KC |
RC |
TB |
T |
T |
- |
Coliform |
TB |
RC |
T |
T |
T |
- |
Fe |
T |
T |
T |
T |
T |
|
Từ bảng đề xuất thang điểm trên (bảng 2.3, 2.4, 2.5, 3.3) nghiên cứu đã tiến hành đánh giá và cho kết quả như trong bảng 3.5, 3.6, 3.7. Từ kết quả nhận định cho thấy rủi ro do nước thải công nghiệp tại các vị trí lấy mẫu đối với môi trường nước mặt luôn phải được quan tâm và cần có các giải pháp xử lý kịp thời. Tại các khu công nghiệp, cụm công nghiệp từ huyện Yên Phong đến thành phố Bắc Ninh hiện đã có hệ thống xử lý nước thải thì rủi ro luôn nằm trong vùng chấp nhận. Tuy nhiên, vẫn cần kế hoạch giám sát và có các biện pháp cụ thể để giảm rủi ro. Kết quả này so với kết quả phân tích đánh giá chất lượng nước là tương đồng nhau.
Bảng 16. Kết quả phân vùng rủi ro nước thải công nghiệp tại 4 vị trí
|
Môi trường |
Pháp lý |
Cộng đồng |
Sức khỏe |
|
---|---|---|---|---|---|
NT1 |
Vùng chấp nhận rủi ro |
Fe |
Fe |
Chất hữu cơ, Coliform, Fe |
Chất hữu cơ, Fe |
Vùng chấp nhận có biện pháp giảm thiểu rủi ro môi trường |
Chất hữu cơ, Coliform |
- |
- |
Coliform |
|
Vùng không chấp nhận rủi ro |
- |
Chất hữu cơ, Coliform |
- |
- |
|
NT2 |
Vùng chấp nhận rủi ro |
Fe |
Fe |
Fe |
Fe |
Vùng chấp nhận có biện pháp giảm thiểu rủi ro môi trường |
Coliform |
- |
Chất hữu cơ, Coliform |
Chất hữu cơ, Coliform |
|
Vùng không chấp nhận rủi ro |
Chất hữu cơ |
Chất hữu cơ, Coliform |
- |
- |
|
NT3 |
Vùng chấp nhận rủi ro |
Fe |
Fe |
Fe |
Fe |
Vùng chấp nhận có biện pháp giảm thiểu rủi ro môi trường |
Coliform |
- |
Chất hữu cơ Coliform |
Chất hữu cơ, Coliform |
|
Vùng không chấp nhận rủi ro |
Chất hữu cơ |
Chất hữu cơ, Coliform |
- |
- |
|
NT4 |
Vùng chấp nhận rủi ro |
Fe |
Fe |
Coliform, Fe |
Coliform, Fe,Chất hữu cơ |
Vùng chấp nhận có biện pháp giảm thiểu rủi ro môi trường |
Chất hữu cơ, Coliform |
- |
Chất hữu cơ |
- |
|
Vùng không chấp nhận rủi ro |
- |
Chất hữu cơ, Coliform |
- |
- |
Qua Bảng 16 cho thấy, rủi ro do nước thải công nghiệp đối với môi trường nước Sông Cầu là vấn đề luôn cần phải xem xét. Tại các chỉ số CLN thải, chất hữu cơ và Coliform thì rủi ro môi trường là cao hơn so với Fe có thể thuộc vùng không chấp nhận rủi ro kết quả này so sánh với bảng 3.4 là tương đồng. Từ đó, cho thấy thành phần nước thải công nghiệp gây rủi ro cao đối với hệ sinh thái nước sông Cầu là Coliform, TSS, COD, BOD5 nên cần kiểm soát tốt CLN thải nếu không các nguồn nước thải công nghiệp sẽ có rất nhiều tiềm năng gây rủi ro môi trường cho nước sông Cầu có thể thành nguồn lây bệnh cho quẩn thể sinh vật xung quanh và ảnh hưởng trực tiếp đến người dân khu vực chịu tác động.
4. Kết luận
Đã phân tích các thông số CLN sông Cầu đoạn chảy qua huyện Yên Phong đến TP. Bắc Ninh có chất lượng nước khá tốt, đa số các chỉ tiêu đều nằm trong giới hạn cho phép của QCVN 08-MT:2015/BTNMT (cột A2), Tuy nhiên, còn có một số các thông số nằm ngoài so với giới hạn cho phép của QCVN như BOD5, COD và Coliform trong đó hàm lượng BOD5 nằm trong khoảng từ 5,2 mg/L đến 14,5 mg/L vượt so với QCVN từ 1,58 lần cho đến 2,42 lần , tiếp đến là COD nằm trong khoảng từ 11,1 mg/L đến 22 mg/L vượt so với QCVN từ 1,02 - 1,47 lần và cuối cùng là Coliform nằm trong khoảng từ 3100 MPN/100ml đến 6800 MPN/100 ml vượt so với QCVN Từ 1,1 - 1,36 lần.
Đã đánh giá CLN bằng chỉ số WQI cho thấy giá trị WQI dao động trong khoảng từ 63 - 93, CLN của các vị trí quan trắc trong khoảng từ trung bình đến tốt. Các vị trí quan trắc có chất lượng nước trung bình như NM1, NM2, NM3, NM8, NM9, NM13 (chiếm 46%); đây là các khu vực chịu ảnh hưởng từ nguồn thải của các khu công nghiệp và cụm công nghiệp huyện Yên Phong. Còn lại tất cả các vị trí quan trắc khác đều có thể được sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt với biện pháp xử lý phù hợp.
Đã sử dụng công cụ đánh giá rủi ro của nước thải công nghiệp đối với môi trường nước mặt giúp giảm thiểu ngăn ngừa được những vấn đề rủi ro về môi trường và còn giảm thiểu chi phí xử lý cho các KCN. Đồng thời, đánh giá rủi ro là một công cụ pháp lý giúp cho các nhà quản lý xem xét, đề xuất và giải quyết các vấn đề về rủi ro môi trường và sức khỏe cộng đồng.
Nguyễn Thị Phương Mai*, Trần Ngọc Tuấn, Nguyễn Như Yến
Khoa Môi trường, Trường Đại học TN&MT Hà Nội
(Nguồn: Bài đăng trên Tạp chí Môi trường, số Chuyên đề Tiếng việt III/2022)
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Bộ TN&MT (2021), Báo cáo hiện trạng môi trường Quốc gia giai đoạn 2016 - 2020, Nhà xuất bản Dân trí.
2. Bộ TN&MT, QCVN08:2015/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về CLN mặt.
3. Bộ TN&MT (2021). Thông tư 10/2021 - Quy định về kỹ thuật quan trắc môi trường và quản lý thông tin ,dữ liệu quan trắc chất lượng môi trường.
4. Cục thống kê tỉnh Bắc Ninh (2021), Niên giám thống kê tỉnh Bắc Ninh
5. Nguyễn Minh Anh, Nguyễn Thu Hằng, Bùi Thị Huyền, Nguyễn Hoàng Mỹ, Cao Thị Huệ, Cao Trường Sơn (2020), Đánh giá CLN hồ An Dương, tỉnh Hải Dương sử dụng chỉ số chất lượng và các chỉ số ô nhiễm nước, Tạp chí Khoa học và Công nghệ - Đại học Tự nhiên.
6. Lê Thị Hồng Trân (2008a), Đánh gía rủi ro môi trường, Nhà xuất bản Khoa Học Kỹ Thuật.
7. Sở TN&MT tỉnh Bắc Ninh (2020, 2021), Báo cáo tổng hợp kết quả mạng lưới quan trắc TN&MT tỉnh Bắc Ninh năm 2020, 2021
8. Tổng cục Môi trường, Quyết định số 1460/QĐ-TCMT ngày 12/11/2019, về việc ban hành hướng dẫn kỹ thuật tính toán và công bố chỉ số CLN Việt Nam (VNWQI).
ASSESSMENT OF WATER QUALITY OF CAU RIVER IN THE SECTION FROM YEN PHONG DISTRICT TO BAC NINH CITY Nguyen Thi Phuong Mai, Tran Ngoc Tuan, Nguyen Nhu Yen Abstract The study to assess the current status of Cau river water quality was carried out on 13 surface water samples and 4 wastewater samples. The results show that most of the water quality parameters of Cau River are within the allowable limits of QCVN 08-MT:2015/BTNMT, some parameters of BOD5, COD, Coliform exceed the allowwable limit of QCVN 08-MT:2015/BTNMT from 1,02 – 2,42 times. Calculation results showed that the average WQI of Cau River in the section from Yen Phong District to Bac Ninh City reached 63 to 93 points, river water quality in the studied sections varied from average - good. Risk assessment in some rive sections directly affected by waste sources showed that some parameters in industrial wastewater TSS, BOD5, COD, Coliform pose high risks ti the Cau river water ecosystem should be taken to control the quality of wastewater. The use of a risk matrix to indicate the high, medium and low risk areas of industrial wastewater for the environment is also a tool to help managers in decision making to prevent future problems environmental risks. Keywords: Assessment, water quality, pollution, environmental risk assessment, Cau River, Yen Phong District to Bac Ninh City. |