ĐAI HOC QUÔC GIA HA NÔI

TRƯỜNG ĐAI HỌC KHOA HỌC TƯ NHIÊN

-----------------------

NGUYỄN TOÀN THẮNG

ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC,TINH TOÁN KHẢ NĂNG

CHỊU TẢI CỦA SÔNG NHUỆ - ĐÁY TRONG BÔI CẢNH

BIÊN ĐÔI KHI HẬU VÀ PHÁT TRIỂN KINH TÊ XÃ HỘI

Chuyên ngành: Môi trường đất và nước

Mã số: 62440303

DỰ THẢO TÓM TẮT LUÂN ÁN TIẾN SỸ KHOA HOC 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.

1

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.

2

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 KT-

XH 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. TÔNG 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

3

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

4

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

5

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.

6

CHƯƠNG 2. ĐÔI 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.

7

- 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.

8

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.

9

Phương trình tính toán khả năng tiếp nhận chất ô nhiễm của nguồn

nước có thể viết dưới dạng như sau :

Khả năng tiếp

nhận nguồn nước

đối với chất ô

nhiễm

≈

Tải lượng ô

nhiễm tối đa

của chất ô

nhiễm

-

Tải lượng ô

nhiễm s n có

trong nguồn

nước của chất ô

nhiễm

(2-1)

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

Nguồn thải Công thức Ghi chú

Sinh hoạt

Ltj = P*DTMj

(kg/ngày)

DMTj: định mức tải lượng ô nhiễm thông số j

(Kg/người/ngđ);

P: số dân (người).

Nông

nghiệp

Trồng trọt:

Ltj = F*DTMj

(kg/ngày)

DMTj: định mức tải lượng ô nhiễm thông số j

(Kg/ha/ngày);

F: diện tích gieo trồng (ha).

Chăn nuôi:

Ltj = P*DTMj

(kg/ngày)

DMTj: định mức tải lượng ô nhiễm thông số j

(Kg/con/ngày đêm);

p: số lượng vật nuôi (con).

Công

nghiệp;

Cách 1:

Ltj = N*DTMj

(kg/ngày)

DMTj: định mức tải lượng ô nhiễm thông số j

(Kg/tấn sp/ngày);

N: năng suất ngành (tấn Sp/ngày).

10

Nguồn thải Công thức Ghi chú

làng nghề Cách 2:

Ltj = (Qt*Ctj)*

86,4 (kg/ngày)

Qt: lưu lượng thải (m3/s);

Ctj: nồng độ thải của thông số ô nhiễm j

(mg/l);

86,4: hệ số chuyển đổi đơn vị thứ nguyên từ

(m3/s)*(mg/l) sang (kg/ngày).

ệnh viện

Ltj =

n*Qdm*Ctj*10-6

(kg/ngày)

n: Số giường bệnh (giường bệnh);

Qdm: Lưu lượng thải định mức cho một gường

bệnh một ngày đêm (l/giường bệnh.ngđ);

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:

Ltđ = (Qs + Qt) * Ctc * 86,4 (2-6)

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<Fs<0,7.

Đối với hệ thống sông Nhuệ-sông Đáy, hệ số an toàn Fs được chọn là

0,4 cho chất ô nhiễm đưa vào nguồn nước tiếp nhận.

11

CHƯƠNG 3. KÊT 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 %),

12

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%).

13

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 1098,25m

3; chăn nuôi

76,74m3; công nghiệp 285,32m

3; thủy sản 512,73m

3; sinh hoạt 315,56 m

3; 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

14

(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

15

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

(sông Hồng) 01/1/2010– 31/12/2015 Biên trên- Mô phỏng dòng chảy

Ba Thá (sông

Đáy)

01/01/1972– 31/12/1973 Hiệu chỉnh mô hình mưa dòng chảy

01/01/1977– 31/12/1977 Kiểm nghiệm mô hình mưa dòng chảy

Ba Thá (sông

Đáy) 01/1/2010– 31/12/2015 Biên trên – Mô phỏng dòng chảy

Hưng Thi

(sông Bôi)

01/01/1972– 31/12/1973 Hiệu chỉnh mô hình mưa dòng chảy

01/01/1977– 31/12/1977 Kiểm nghiệm mô hình mưa dòng chảy

Hưng Thi

(sông Bôi) 01/1/2010– 31/12/2015 Biên trên- Mô phỏng dòng chảy

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 Chỉ số Nash(%)

Hiệu chỉnh Kiểm nghiệm

Lưu vực thượng nguồn sông Đáy Trạm a Thá 75% 89%

Lưu vực thượng nguồn sông ôi Trạm Hưng Thi 64% 61%

3.4.4. Áp dụng mô hình MI E 11 tính toán thuỷ lực lưu vực sông

Nhuệ sông Đáy

16

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%

17

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

18

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

19

(113.011,59 m3/ngày và 109,854.66 m

3/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 Tải lượng thải (kg/ngày) Nước thải

(m3/ngày) BOD COD TSS N tổng P tổng

Sông Nhuệ

Đoạn 1 42.525,58 76.761,16 94.682,22 7.646,79 2.742,26 68.800,71

Đoạn 2 113.996,31 212.201,42 243.626,63 20.076,20 5.692,30 214.310,60

Đoạn 3 44.889,34 63.695,51 140.654,12 14.062,79 6.979,72 101.017,06

Đoạn 4 45.531,84 59.562,00 156.545,03 16.223,45 8.520,70 109.138,39

Đoạn 5 56.646,47 74.612,39 258.353,07 21.757,64 11.420,89 164.651,45

Đoạn 6 12.809,32 18.853,71 44.587,66 4.322,73 3.223,19 36.007,87

Sông Đáy

Đoạn 7 54.725,43 71.977,33 233.614,74 18.609,92 9.135,43 118.745,01

Đoạn 8 91.593,80 130.222,82 408.437,08 29.013,84 14.375,60 219.709,32

Bảng 3.35: Tổng tải lượng ô nhiễm ước tính theo các đoạn sông

đến năm 2030

Đoạn Tải lượng thải (kg/ngày) Nước thải

(m3/ngày) BOD COD TSS N tổng P tổng

Sông Nhuệ

Đoạn 1 46.575,63 84.071,75 103.699,57 8.375,06 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 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 8.265,97 126.332,86

20

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.

21

- 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.

22

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

STT Hạng mục Lượng nước thải phát sinh (m

3/năm)

Năm 2020 Năm 2030

1 Nước thải đô thị 332.929.275 441.553.640

2 Nước thải nông thôn 99.369.425 177.287.435

3 Nước thải công nghiệp 264.423.520 274.408.460

Tổng cộng 696.722.220 893.249.535

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.

23

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

24

KÊT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ

Kết luận

1. Chất lượng nước sông Nhuệ vẫn rất kém, đặc biệt đoạn chảy qua

TP. Hà Nội 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 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 cũng ô nhiễm nặng.

2. Kết quả đánh giá tải lượng hiện tại cho thấy lưu lượng nước thải

ước tính được ở hầu hết 8 đoạn của v ng là khá lớn, nhất là đoạn từ Cầu

Hà Đông đến Cầu Tó.

3. Sử dụng kết quả của mô hình MIKE 11, mô đun truyền tải khuếch

tán và mô đun sinh thái đánh giá khả năng tự làm sạch của nước sông

liên hệ chặt chẽ với diễn biến của hệ sinh thái thủy sinh trong sông theo

kịch bản xả thải hiện trạng. Các kết quả đánh giá sức chịu tải của môi

trường nước sông Nhuệ, sông Đáy thể hiện thông qua việc đánh giá khả

năng tiếp nhận nước thải và khả năng tự làm sạch của nguồn nước

4. Theo kết quả dự báo với KB lượng nước thải đến năm 2020,203

được xử lý 80% cho thấy có thể 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 đã đạt quy chu n QCVN 08/2015-BTNMT

loại 1.

Kiến nghị

1. Tiếp tục nghiên cứu cơ sở để quy định mức khống chế tải lượng

các chất ô nhiễm được phép thải vào từng dòng sông đoạn sông, nghiên

cứu phân phối Quota ô nhiễm cho từng nguồn thải trên lưu vực để phục

vụ công tác quản lý hiệu quả hơn nữa

2. Nghiên cứu phân tích hiệu quả của việc khai thác vai trò của thực

vật thủy sinh, động vật thủy sinh, vi sinh vật trong việc gia tăng khả

năng tự làm sạch cho dòng chảy; Xây dựng được tiêu chí xác định

ngưỡng chịu tải cho lưu vực sông Nhuệ sông Đáy.

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ

LIÊN QUAN ĐÊN LUẬN ÁN

1. Trần Hồng Thái, Trần Thị Vân, Nguyễn Thị Phương Hoa,

Nguyễn Mạnh Thắng, Nguyễn Toàn Thắng (2009), “Những thách

thức của ĐKH đối với chất lượng nước mặt tại Việt Nam”, Tạp chí

tài nguyên nước, Số 02, tr. 49-52.

2. Trần Hồng Thái, Phạm Vân Trang, Dương ích Ngọc, Nguyễn

Toàn Thắng (2009) ,“Đề xuất qui trình xác định dòng chảy tối thiểu

và tiếp cận dòng chảy sinh thái tại Việt Nam ”, Tạp chí Tài nguyên

và Môi trường, Số 13, tr. 44-47,

3. Nguyễn Toàn Thắng, Trần Hồng Thái, Đỗ Thị Hương, Lưu Đức

Dũng, (2013), "Dự báo diễn biến chất lượng nước sông Nhuệ - Đáy

theo các kịch bản phát triển Kinh tế - Xã hội". Tạp chí Khoa học

ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, tập 29, Số 2S, tr. 166-

276.

4. Nguyễn Toàn Thắng, Trần Hồng Thái, Đỗ Thị Hương, Lưu Đức

Dũng (2013), "Dự báo tải lượng ô nhiễm tối đa của sông Nhuệ - Đáy

theo mục đích sử dụng nguồn nước", Tạp chí Khoa học ĐHQGHN,

Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, tập 29, Số 2S, tr. 177-286.