Đồ án Nghiên cứu và đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước mặt tại Thành phố Hồ Chí Minh

149 trang thiennha21 13/04/2022 7590

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Nghiên cứu và đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước mặt tại Thành phố Hồ Chí Minh", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

do_an_nghien_cuu_va_de_xuat_giai_phap_giam_thieu_o_nhiem_moi.pdf

Nội dung text: Đồ án Nghiên cứu và đề xuất giải pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước mặt tại Thành phố Hồ Chí Minh

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ TP.HCM VÕ THỊ ĐĂNG KHOA NGHIÊN CỨU VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU Ơ NHIỄM MƠI TRƯỜNG NƯỚC MẶT TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Kỹ thuật mơi trường Mã số ngành: 60520320 TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 10 năm 2017
BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ TP.HCM VÕ THỊ ĐĂNG KHOA NGHIÊN CỨU VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU Ơ NHIỄM MƠI TRƯỜNG NƯỚC MẶT TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành: Kỹ thuật mơi trường Mã số ngành: 60520320 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. THÁI VĂN NAM TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 10 năm 2017
CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ TP.HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Thái Văn Nam Luận văn Thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Cơng nghệ TP.HCM ngày 24 tháng 09 năm 2017 Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn Thạc sĩ gồm: TT Họ và tên Chức danh Hội đồng 1 GS.TS. Hồng Hưng Chủ tịch 2 PGS.TS. Phạm Hồng Nhật Phản biện 1 3 PGS.TS. Huỳnh Phú Phản biện 2 4 Nguyễn Xuân Trường Ủy viên 5 TS. Nguyễn Thị Hai Ủy viên, Thư ký Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Luận văn sau khi Luận văn đã được sửa chữa. Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHỆ TP.HCM CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM VIỆN ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC Độc lập – Tự do – Hạnh phúc ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ TP.HCM, ngày tháng năm 2017 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ và tên : Võ Thị Đăng Khoa Giới tính: Nữ Ngày, tháng, năm sinh : 15/02/1982 Nơi sinh: Tp.Hồ Chí Minh Chuyên ngành : Kỹ thuật mơi trường MSHV: 1541810010 I. Tên đề tài: Nghiên cứu và đề xuất giải pháp giảm thiểu ơ nhiễm mơi trường nước mặt tại Thành phố Hồ Chí Minh II. Nhiệm vụ và nội dung: Phân loại, đánh giá các nguồn gây ơ nhiễm mơi trường nước mặt trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh; xây dựng bản đồ ơ nhiễm từ đĩ đề xuất các giải pháp giảm thiểu ơ nhiễm mơi trường nước mặt tại Thành phố Hồ Chí Minh đạt được mục tiêu đề ra theo kế hoạch của Thành phố. III. Ngày giao nhiệm vụ : 30/08/2016 IV. Ngày hồn thành nhiệm vụ : 15/08/2017 V. Cán bộ hướng dẫn : PGS.TS.Thái Văn Nam CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH PGS.TS.Thái Văn Nam
i LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tơi. Các số liệu, kết quả nêu trong Luận văn là trung thực và chưa từng được ai cơng bố trong bất kỳ cơng trình nào khác. Tơi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này đã được cảm ơn và các thơng tin trích dẫn trong Luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc. Học viên thực hiện Luận văn Võ Thị Đăng Khoa
ii LỜI CẢM ƠN Dưới sự hướng dẫn và giúp đỡ của Tiến sỹ Thái Văn Nam, đến nay, luận văn tốt nghiệp “Nghiên cứu và đề xuất giải pháp giảm thiểu ơ nhiễm mơi trường nước mặt tại Thành phố Hồ Chí Minh” đã được hồn thành. Trước hết, tác giả xin gửi lời cảm ơn đến Tiến sỹ Thái Văn Nam và các thầy cơ giáo đã tận tình giúp đỡ trong thời gian qua. Qua quá trình học tập, nhờ sự giúp đỡ của phịng Quản lý khoa học và Đào tạo sau đại học, Trường Đại học Kỹ thuật Cơng nghệ TP.HCM, cùng với sự dạy bảo tận tình của các thầy cơ giáo, luận văn tốt nghiệp này là sự đúc kết các bải giảng mà tác giả đã tiếp thu được từ kiến thức, kinh nghiệm nhiều năm của các thầy cơ giáo. Tác giả xin chuyển tới các thầy cơ giáo lời biết ơn cao quý nhất. Được tạo mọi điều kiện về thời gian, tinh thần cũng như các tài liệu, thơng tin của Chi cục Bảo vệ mơi trường thành phố Hồ Chí Minh, đặc biệt là sự giúp đỡ của Lãnh đạo Chi cục cùng các anh chị em đồng nghiệp đã đĩng gĩp, chia sẻ, động viên cho tác giả hồn thành khĩa học và luận văn này. Tác giả xin trân trọng cám ơn tồn thể anh chị em trong cơ quan, bạn bè cùng khĩa học đã giúp đỡ tác giả trong quá trình học tập cũng như trong quá trình cơng tác. Xin cám ơn các cơ quan, các giáo sư, tiến sỹ, các nhà khoa học là tác giả của các tài liệu quá giá mà bản thân tác giả đã được tham khảo. Và cuốn luận văn này chính là tấm lịng chân thành của tác giả dành cho cha mẹ, các anh chị em trong gia đình đã luơn bên cạnh ủng hộ về vật chất, tinh thần và thời gian, thúc đẩy tác giả phấn đấu hồn thành khĩa học. Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2017 Học viên kính lời
iii TĨM TẮT Qua nhiều năm nỗ lực thực hiện, Chương trình giảm thiểu ơ nhiễm mơi trường, giai đoạn 2011– 2015 vẫn chưa đạt mục tiêu và tiến độ đặt ra. Do vậy, đề tài “Nghiên cứu và đề xuất các giải pháp giảm thiểu ơ nhiễm mơi trường nước mặt tại Thành phố Hồ Chí Minh” là cần thiết trong tình hình hiện nay. Luận văn đề ra mục tiêu nghiên cứu, phân tích được các nguồn gây ơ nhiễm, đánh giá được hiện trạng và diễn biến chất lượng nước mặt sơng Sài Gịn và các tuyết sơng, kênh, rạch trên địa bàn Thành phố từ năm 2013 đến năm 2015, đồng thời xây dựng bản đồ khoanh vùng ơ nhiễm để từ đĩ đề xuất các giải pháp thích hợp, khả thi nhằm giảm thiểu ơ nhiễm mơi trường nước mặt. Để thực hiện các mục tiêu trên, Luận văn đã vận dụng các phương pháp chính là phương pháp phân tích để thống kê, xử lý; phương pháp đánh giá chất lượng nước theo chỉ số WQI theo Sổ tay hướng dẫn của Tổng cục mơi trường; phương pháp GIS, xây dựng bản đồ khoanh vùng ơ nhiễm; cùng với các phương pháp điều tra, khảo sát, phương pháp thu thập thống kê, phương pháp chuyên gia. Kết quả, Luận văn đã xác định đặc điểm phân bố các nguồn xả thải chính như nguồn nước thải sinh hoạt, cơng nghiệp, nơng nghiệp, nuơi trồng thủy sản vào hệ thống sơng rạch của thành phố và nguồn tiếp nhận cuối cùng là sơng Sài Gịn, sơng Lịng Tàu và sơng Sồi Rạp; hiện trạng thu gom và xử lý của các nguồn thải chính hiện nay tại thành phố chưa hồn chỉnh (nước thải sinh hoạt, nước thải cơng nghiệp từ các cơ sở hoạt động trong các Cụm cơng nghiệp); chỉ trừ 16 Khu cơng nghiệp, Khu chế xuất và Khu Cơng nghệ cao. Trên cơ sở đĩ, Luận văn đã thực hiện tính tốn, xác định được lưu lượng và tải lượng ơ nhiễm đối với các tiêu TSS, BOD5, COD, gây ơ nhiễm nguồn nước mặt của thành.
iv Ngồi ra, việc sử dụng các giá trị đo đạc vào thời điểm triều rịng của 26 trạm quan trắc trên sơng Sài Gịn – Đồng Nai và 15 trạm quan trắc trên 05 hệ thống kênh, rạch nội thành trong ba năm 2013, 2014, 2015; cũng như áp dụng phương pháp tính chỉ số chất lượng nước WQI đối với 10 thơng số nhiệt độ, độ đục, 3- + pH, TSS, DO, BOD5, COD, PO4 , NH4 , Coliform; đồng thời ứng dụng hệ thống thơng tin địa lý GIS, xây dựng được các bản đồ khoanh vùng ơ nhiễm bằng phần mềm Mapinfo cho thấy hiện trạng và diễn biến chất lượng nước mặt trên địa bàn Thành phố cĩ mức độ ơ nhiễm ngày càng gia tăng: - Khu vực ngoại thành bị ơ nhiễm, kéo theo dấu hiệu đáng lo ngại ở đoạn cấp nước, cho thấy các tác động ảnh hưởng của nguồn thải phân tán, chủ yếu là nguồn thải cơng nghiệp, nằm rải rác ở các huyện ngoại thành và các quận mới phát triển. - Khu vực nội thành cũ vẫn chưa cải thiện được tình trạng ơ nhiễm nặng, mặc dù Thành phố đã và đang triển khai những Dự án vệ sinh mơi trường, cải tạo kênh rạch nhưng chỉ thấy được một số hiệu quả cụ bộ ở một vài tuyến kênh như Nhiêu Lộc – Thị Nghè, Tàu Hũ – Bến Nghé – Đơi – Tẻ, vẫn chưa tạo được hiệu ứng lan truyền tốt cho tồn hệ thống kênh, rạch nội thành Thành phố. Từ đĩ, tác giả nghiên cứu đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả cơng tác kiểm sốt ơ nhiễm mơi trường nước tại nguồn trước khi xả thải vào sơng, kênh rạch khu vực ngoại thành. Kết hợp song song với việc đẩy nhanh tiến độ và đưa vào vận hành các nhà máy xử lý nước thải đơ thị tập trung để giảm thiểu ơ nhiễm khu vực nội thành; nhưng cũng khơng quên các giải pháp nâng cao nhận thức cộng đồng về bảo vệ mơi trường và trách nhiệm giữ gìn vệ sinh mơi trường và ý thức chấp hành pháp luật về bảo vệ mơi trường. Mặc khác, qua quá trình thực hiện đề tài, kiến nghị Tổng cục mơi trường xem xét, nghiên cứu, bổ sung các thơng số đặc trưng thể hiện mức độ nhiễm phèn, nhiễm mặn trong bộ cơng thức tính tốn chỉ số WQI để đánh giá mức độ phèn, mặn trong những vùng nước lợ, nước phèn đặc trưng như một số tuyến kênh ở Thành phố Hồ Chí Minh.
v ABSTRACT In spite of implementation efforts to reduce pollution, the objective and schedule of the program was not attained for the period from 2011 to 2015. Therefore, the title of “Researching and proposing solution to reduce evironmental pollution of surface water in Ho Chi Minh City” is necessary in nowadays. In the Thesis, with the aim of measuring and analyzing pollutant sources, surface water quality in a reticular canal and river system of Ho Chi Minh City from 2013 to 2015, which updated maps of the cotaminated area so as to propose appropriate and feasible solutions for reducing pollution in surface water. The main method of the Thesis was statistical analysis involves collected quantitative and qualiative data according to WQI indicator of the guidance of the General Department of Environment, GIS method, etc. As the result of the Thesis that has identified the distribution of the major waste water sources from domestic, industrial, agricutural and aquaculture activities into the final sources such as Sai Gon River, Long Tau River, and Soai Rap River, etc. Current Status of Sludge Collection, Transportation and Treatment in Ho Chi Minh City is not complete (includes domestic, industrial wastewater from industrial clusters). Except 16 industrial parks, export processing zones and high-technology zones. Based on that, the Thesis has calculated pollutant indicators such as TSS, BOD5, COD, etc, the causes of pollution. Using a tide gauge is a device for measuring based on 26 monitoring stations at Sai Gon – Dong Nai River and 15 monitoring stations at internal canal system for 3 years (from 2013 to 2015), WQI method for 10 parameters 3- + like temparature, turbidity, pH, TSS, DO, BOD5, COD, P04 , NH4 ,
vi Coliform, Application of GIS, mapping pollution with Mapinfo software. Those methods show how pollution is increasing in City. - All rivers in the surburban areas are polluted, showing the effects of dispersed sources. Mostly from wastewater industry, scattered in suburban districts and newly developed districts. - The old inner city has not yet improved the pollution, although the city has been implementing environmental sanitation projects, improving the canals but there are only few effective effects in some canal routes such as Nhieu Loc - Thi Nghe, Tau Hu - Ben Nghe - Doi - Te, which have not yet created a good spreading effect for the entire canal system of the inner city. Since then, the author proposed solutions to improve the effectiveness of water pollution control at source before discharging into rivers and canals in suburban areas. Combined with the speeding up and putting into operation of concentrated urban wastewater treatment plants to reduce pollution in the inner city; But also not forget the solutions to raise public awareness on environmental protection and responsibility to keep environmental sanitation and sense of compliance with the law on environmental protection. On the other hand, through the implementation of the topic, recommend to the General Department of the Environment to consider, study and add the characteristic parameters showing the level of alum and salinity in the WQI formula calculation to evaluate value of alum, salt water in the brackish water area, alkaline water characterized as some canal in Ho Chi Minh City.
vii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii TĨM TẮT iii Abstract v MỤC LỤC vii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT xii DANH MỤC BẢNG xiii DANH MỤC HÌNH xv MỞ ĐẦU 1 1. Đặt vấn đề 1 2. Mục tiêu nghiên cứu 2 3. Đối tượng nghiên cứu 2 4. Nội dung nghiên cứu: 3 5. Phương pháp nghiên cứu: 4 6. Ý nghĩa của đề tài 7 CHƯƠNG 1 9 TỔNG QUAN VỀ CÁC GIẢI PHÁP VÀ CƠNG CỤ KIỂM SỐT Ơ NHIỄM MƠI TRƯỜNG NƯỚC MẶT 9 1.1. Quản lý tài nguyên nước và kiểm sốt ơ nhiễm nguồn nước 9 1.1.1.Các nghiên cứu và giải pháp quản lý nguồn nước trên thế giới 9 1.1.1.1.Bảo vệ chất lượng nước và quản lý nguồn thải thơng qua việc xử lý nước thải, tái sử dụng nguồn nước ở Mỹ 9 1.1.1.2.Giải pháp điển hình về quản lý lưu vực sơng tại Cộng hồ Pháp 10 1.1.1.3.Chính sách quản lý hiệu quả và tiết kiệm nguồn nước tại Úc 11 1.1.1.4.Chính sách kiểm sốt ơ nhiễm mơi trường của Nhật Bản 11 1.1.1.5.Kinh nghiệm bảo vệ mơi trường tại Singapore 13 1.1.2.Các nghiên cứu quản lý nguồn nước tại Việt Nam 14 1.1.2.1.Các tỉnh thành tại Việt Nam 14
viii 1.1.2.2.Tại thành phố Hồ Chí Minh 16 1.2. Hệ thống thơng tin địa lý GIS, bản đồ chuyên đề, phần mềm MapInfo 17 1.2.1.Hệ thống thơng tin địa lý GIS 17 1.2.2.Bản đồ chuyên đề 18 1.2.3.Phần mềm MapInfo 18 1.3. Các phương pháp đánh giá bằng chỉ số chất lượng nước WQI (Water Quality Index) 19 1.3.1.Các mơ hình WQI được áp dụng trên thế giới 20 1.3.1.1. WQI-CCME (Canadian Council of Ministers of the Environment) 20 1.3.1.2.WQI-NSF (National Sanitation Foundation) 21 1.3.1.3. Chỉ số chất lượng nước chung (UWQI-Universal Water Quality Index) 22 1.3.1.4.Chỉ số chất lượng nước của Bhargava (Ấn Độ) 22 1.3.1.5.Chỉ số chất lượng nước Malaysia 24 1.3.2.Mơ hình WQI Việt Nam 24 1.3.2.1.Chỉ số chất lượng nước WQI theo nghiên cứu của PGS.TS Lê Trình 24 1.3.2.2.Chỉ số chất lượng nước WQI theo nghiên cứu của TS. Tơn Thất Lãng 25 1.3.2.3.Chỉ số chất lượng nước WQI theo Sổ tay hướng dẫn Tổng cục mơi trường 27 CHƯƠNG 2 31 PHÂN LOẠI VÀ ĐÁNH GIÁ CÁC NGUỒN GÂY Ơ NHIỄM MƠI TRƯỜNG NƯỚC MẶT TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 31 2.1. Đặc điểm phân bố các nguồn gây ơ nhiễm chính đối với hệ thống sơng, kênh rạch trên địa bàn Thành phố 31 2.1.1.Đặc điểm phân bố nguồn phát sinh nước thải sinh hoạt 31 2.1.2.Đặc điểm phân bố cơng nghiệp 34 2.1.3.Đặc điểm phân bố nơng nghiệp 38
ix 2.1.4.Đặc điểm phân bố nuơi trồng thủy sản 39 2.2. Hiện trạng thu gom và xử lý nước thải các nguồn gây ơ nhiễm chính 41 2.2.1.Nước thải sinh hoạt 41 2.2.1.1.Hiện trạng thu gom 41 2.2.1.2.Hiện trạng xử lý nước thải sinh hoạt của thành phố 41 2.2.2.Nước thải cơng nghiệp 41 2.2.2.1.Các Khu chế xuất, Khu cơng nghiệp và Khu cơng nghệ cao 41 2.2.2.2.Các cụm cơng nghiệp 44 2.2.2.3.Các cơ sở cơng nghiệp phân tán 46 2.3. Đánh giá lưu lượng và tải lượng ơ nhiễm của các nguồn thải gây ơ nhiễm trên địa bàn Thành phố 48 2.3.1.Nước thải sinh hoạt 48 2.3.2.Nước thải cơng nghiệp 50 2.3.3.Nước thải nuơi trồng thủy sản 54 2.3.4.Nước thải chăn nuơi 54 2.3.5.Nước thải nơng nghiệp 55 CHƯƠNG 3 56 ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ DIỄN BIẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT CÁC SƠNG, KÊNH, RẠCH TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ 56 3.1. Đánh giá tình hình quan trắc chất lượng nước mặt trên địa bàn thành phố trong thời gian qua 56 3.1.1.Hệ thống quan trắc chất lượng nước mặt khu vực sơng Sài Gịn 56 3.1.2.Hệ thống các trạm quan trắc chất lượng nước kênh rạch nội thành 59 3.2. Phân tích và lựa chọn số liệu đánh giá 61 3.3. Sự cần thiết ứng dụng phương pháp chỉ số chất lượng nước (WQI) để đánh giá hiện trạng, diễn biến chất lượng nước trên địa bàn Thành phố 66 3.4. Đánh giá hiện trạng và diễn biến chất lượng nước mặt trên địa bàn Thành phố 67 3.4.1.Khu vực dùng nước cho mục đích cấp nước sinh hoạt 68 3.4.2.Khu vực dùng nước cho mục đích khác và khu vực ngoại thành 70
x 3.4.3. Khu vực các tuyến rạch nội thành: kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè, Tham Lương – Vàm Thuật, Tân Hĩa – Lị Gốm, Tàu Hủ – Bến Nghé, kênh Đơi – kênh Tẻ 74 3.5. Xây dựng bản đồ ơ nhiễm trên các đoạn sơng, kênh rạch bị ơ nhiễm nặng trên địa bàn thành phố 79 CHƯƠNG 4 86 ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU Ơ NHIỄM MƠI TRƯỜNG NƯỚC MẶT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 86 4.1. Giải pháp kiểm sốt tại nguồn nhằm giảm thiểu ơ nhiễm mơi trường nước sơng Sài Gịn đoạn cấp nước ở phía Bắc Thành phố thuộc địa phận huyện Củ Chi, Hĩc Mơn 86 4.1.1.Ưu, nhược điểm của các cơng cụ kiểm sốt ơ nhiễm mơi trường hiện đang được áp dụng 87 4.1.1.1.Cơng cụ kỹ thuật: 87 4.1.1.2.Cơng cụ kinh tế 87 4.1.1.3.Cơng cụ kiểm tra, xử phạt 88 4.1.2.Đề xuất biện pháp nâng cao hiệu quả cơng tác kiểm sốt ơ nhiễm mơi trường nước tại nguồn 89 4.1.2.1.Xác định lưu lượng nước thải: 89 4.1.2.2.Xác định vị trí lấy mẫu nước thải: 90 4.1.2.3.Xây dựng kế hoạch kiểm tra 90 4.2. Giải pháp cơng trình giảm thiểu ơ nhiễm mơi trường nước đoạn sơng Sài Gịn chảy qua khu vực nội thành Thành phố và các hệ thống kênh rạch trong khu vực nội thành 92 4.2.1.Đánh giá tiến độ thực hiện các chương trình tiêu thốt nước và xử lý nước thải của Thành phố 93 4.2.2.Đề xuất giải pháp cơng trình nhằm giảm thiểu ơ nhiễm nước mặt 96 4.3. Giải pháp giảm thiểu ơ nhiễm mơi trường nước đoạn sơng Sài Gịn khu vực cịn lại 97 4.3.1.Cơng tác tuyên truyền, giáo dục nâng cao nhận thức 97
xi 4.3.2.Đánh giá kết quả thực hiện 98 4.3.3.Những vấn đề cịn tồn tại và nguyên nhân 99 4.3.4. . Đề xuất những giải pháp nâng cao nhận thức cộng đồng về BVMT và trách nhiệm giữ gìn vệ sinh mơi trường và ý thức chấp hành pháp luật về BVMT 100 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 101 1. Kết luận 101 2. Kiến nghị 104 TÀI LIỆU THAM KHẢO 106 PHỤ LỤC
xii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BĐKH : Biến đổi khí hậu BOD : Biochemical oxygen Demand (Nhu cầu oxi sinh hĩa) BVMT : Bảo vệ mơi trường CCME : Canadian Council of Ministers of the Environment CCN : Cụm cơng nghiệp COD : Chemical Oxygen Demand (Nhu cầu oxi hĩa học) DO : Dissolved Oxygen (Oxy hịa tan) GIS : Geographic Information System (Hệ thống thơng tin địa lý) HTXLNT : Hệ thống xử lý nước thải KCN : Khu cơng nghiệp KCX : Khu chế xuất KCNC : Khu cơng nghệ cao NSF : National Sanitation Foundation (Trung tâm hợp tác về An tồn Thực phẩm và Nước uống ) NMXLNT : Nhà máy xử lý nước thải QCVN : Quy chuẩn Việt Nam TPHCM : Thành phố Hồ Chí Minh
xiii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Các khoảng đánh giá chất lượng nước theo CCME 21 Bảng 1.2. Các thơng số và trọng số tương ứng phương pháp WQI-NFS 22 Bảng 1.3. Các thơng số chất lượng nước lựa chọn theo Bhargava 23 Bảng 1.4. Các trọng số (wi) của các thơng số lựa chọn tương ứng 25 Bảng 1.5. Phương trình xác định chỉ số phụ (qi) đối với các thơng số lựa chọn 25 Bảng 1.6. Phân loại chất lượng nước 25 Bảng 1.7. Các thơng số chất lượng nước và trọng số tương ứng 26 Bảng 1.8. Phân loại ơ nhiễm nguồn nước theo chỉ số WQI 26 Bảng 1.9. Bảng quy định các giá trị qi, BPi 27 Bảng 1.10. Bảng quy định các giá trị BPi và qi đối với DO% bão hịa 28 Bảng 1.11. Bảng quy định các giá trị BPi và qi đối với thơng số pH 29 Bảng 1.12. Phân loại chất lượng nước theo chỉ số WQI 30 Bảng 2.1. Các nguồn tiếp nhận nước thải từ các KCN trên địa bàn TPHCM 34 Bảng 2.2. Thống kê nguồn thải lớn theo kênh rạch tiếp nhận nước thải 47 Bảng 2.3. Hệ số phát thải bình quân đầu người 49 Bảng 2.4. Đánh giá lưu lượng và tải lượng các chất ơ nhiễm chính trong nước thải sinh hoạt của TPHCM 49 Bảng 2.7. Tải lượng ơ nhiễm do nước thải từ các KCX KCN và KCNC 51 Bảng 2.8. Tính tốn tải lượng ơ nhiễm theo địa bàn 53 Bảng 3.1. Mơ tả vị trí các trạm quan trắc chất lượng nước sơng Sài Gịn 56 Bảng 3.2. Mơ tả vị trí trạm quan trắc chất lượng nước kênh rạch nội thành 59 Bảng 3.3. Bảng mơ tả các giá trị đo đạc tại thời điểm chân triều thấp nhất và đỉnh triều cao nhất 63 Bảng 3.4. Kết quả tính tốn chỉ số WQI tại các trạm quan trắc khu vực cấp nước trên hệ thống sơng Sài Gịn – Đồng Nai từ năm 2013 đến năm 2015 69 Bảng 3.5. Kết quả tính tốn chỉ số WQI tại các trạm quan trắc cho mục đích khác trên hệ thống sơng Sài Gịn – Đồng Nai từ năm 2013 đến năm 2015 73
xiv Bảng 3.6. Kết quả tính tốn chỉ số WQI tại các trạm quan trắc chất lượng nước kênh rạch nội thành từ năm 2011 đến năm 2013 78 Bảng 4.1. Đánh giá ưu, nhược điểm các hình thức kiểm tra 88
xv DANH MỤC HÌNH Hình 2.1. Bản đồ phân bố các nguồn thải sinh hoạt trên địa bàn TPHCM 33 Hình 2.2. Bản đồ phân bố các nguồn thải cơng nghiệp trên địa bàn TPHCM 37 Hình 2.3. Bản đồ phân bố các nguồn thải nơng nghiệp, nuơi trồng thủy sản trên địa bàn TPHCM 40 Hình 3.1. Bản đồ vị trí các trạm quan trắc chất lượng nước khu vực hạ lưu hệ thống sơng Sài Gịn - Đồng Nai 58 Hình 3.2. Bản đồ vị trí các trạm quan trắc chất lượng nước kênh rạch nội thành TP.HCM 60 Hình 3.3. Biểu đồ phân phối chỉ tiêu Độ đục lúc triều rịng và triều lớn 64 Hình 3.4. Biểu đồ Boxplot chỉ tiêu Độ đục lúc triều rịng và triều lớn 65 Hình 3.5. Biểu đồ giá trị DO tại các trạm cấp nước năm 2013 - 2015 68 Hình 3.6. Biểu đồ giá trị TSS tại các trạm cấp nước năm 2013 - 2015 68 Hình 3.7. Biểu đồ giá trị COD từ năm 2013 - 2015 70 Hình 3.8. Biểu đồ giá trị NH4+ từ năm 2013 - 2015 71 Hình 3.9. Biểu đồ giá trị pH từ năm 2013 – 2015 71 Hình 3.10. Biểu đồ giá trị BOD5 từ năm 2013 - 2015 72 3- Hình 3.11. Biểu đồ giá trị PO4 từ năm 2013 - 2015 72 Hình 3.12. Biểu đồ giá trị COD tại 05 kênh rạch nội thành năm 2013 – 2015 75 Hình 3.13. Biểu đồ giá trị DO tại 05 kênh rạch nội thành năm 2013 – 2015 75 3- Hình 3.14. Biểu đồ giá trị PO4 tại 05 kênh rạch nội thành năm 2013 – 2015 76 + Hình 3.15. Biểu đồ giá trị NH4 tại 05 kênh rạch nội thành năm 2013 - 2015 76 Hình 3.16. Bản đồ WQI tại các điểm quan trắc trên các sơng, kênh rạch trên địa bàn thành phố năm 2013, 2014, 2015 80 Hình 3.17. Bản đồ WQI tại các điểm quan trắc trên các sơng, kênh rạch trên địa bàn thành phố năm 2013, 2014, 2015 81 Hình 3.18. Bản đồ WQI tại các điểm quan trắc trên các sơng, kênh rạch trên địa bàn thành phố năm 2013, 2014, 2015 82
1 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Các nguồn nước mặt trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh đĩng vai trị hết sức quan trọng trong quá trình phát triển kinh tế - xã hội của thành phố: cung cấp nước cho sinh hoạt, sản xuất cơng nghiệp, tưới tiêu, nuơi trồng thủy sản, giao thơng vận tải thủy, tạo cảnh quan mơi trường sơng nước thống mát giữa lịng đơ thị và cung cấp nhiều chức năng quan trọng khác đối với mơi trường và hệ sinh thái. Tuy nhiên trong quá trình phát triển kinh tế - xã hội của thành phố, các nguồn nước mặt trên địa bàn hàng ngày phải tiếp nhận một khối lượng lớn nước thải sinh hoạt, cơng nghiệp và các nguồn thải khác với nhiều mức độ ơ nhiễm khác nhau. Bên cạnh đĩ, do TPHCM nằm ở vùng hạ lưu của hệ thống sơng Đồng Nai nên cịn chịu ảnh hưởng của sự lan truyền ơ nhiễm từ phía thượng nguồn đổ xuống. Vì thế chất lượng các nguồn nước mặt trên địa bàn thành phố đã bị suy giảm đáng kể và nhiều nơi đã bị ơ nhiễm khá nghiêm trọng, ảnh hưởng xấu đến việc cấp nước cho sinh hoạt, sản xuất cơng nghiệp, nơng nghiệp và cảnh quan mơi trường thành phố (Lê Trình và Lê Quốc Hùng, 2004). Thực hiện Nghị quyết Đại hội Đảng bộ thành phố lần thứ IX về Chương trình Giảm ơ nhiễm mơi trường giai đoạn 2011 - 2015, Ủy ban Nhân dân thành phố đã ban hành Quyết định số 27 2011 QĐ-UBND ngày 14/5/2011 về ban hành Kế hoạch thực hiện. Trong thời gian qua, Thành phố đã triển khai thực hiện Chương trình và cĩ rất nhiều nỗ lực trong việc bảo vệ mơi trường nĩi chung và kiểm sốt các nguồn gây ơ nhiễm đối với mơi trường nước mặt nĩi riêng. Tuy nhiên, theo báo cáo kết quả thực hiện Chương trình giảm ơ nhiễm mơi trường giai đoạn 2011 - 2015 của Sở Tài nguyên và Mơi trường cho thấy các chương trình, đề án triển khai chưa đạt hiệu quả so với mục tiêu và tiến độ đề ra. Báo cáo trình bày các nguyên nhân và kết quả của một trong sáu mục tiêu trong lĩnh vực bảo vệ mơi trường là “Giảm thiểu 80% mức độ ơ nhiễm nguồn nước tại khu vực nội thành; 60% mức độ ơ nhiễm khu vực ngoại thành”. Tuy nhiên việc đánh giá chỉ mang tính thống kê những cơng việc đã thực hiện, chưa đánh giá được một cách định lượng theo các mục tiêu đề ra.
2 Từ đĩ, để đạt được các mục tiêu theo kế hoạch đề ra cần đánh giá cụ thể nguyên nhân gây ơ nhiễm mơi trường nước, tình trạng chất lượng nước và sự lan truyền ơ nhiễm nguồn nước trên hệ thống sơng, kênh, rạch trên địa bàn thành phố để từ đĩ đề xuất các biện pháp khả thi cho Chương trình Giảm thiểu ơ nhiễm mơi trường giai đoạn 2016 - 2020 đạt được các mục tiêu đề ra. Do đĩ, đề tài “Nghiên cứu và đề xuất các giải pháp giảm thiểu ơ nhiễm mơi trường nước mặt tại Thành phố Hồ Chí Minh” là cần thiết nhằm đánh giá chính xác tình hình thực hiện các chỉ tiêu mơi trường đã đề ra, từ đĩ định hướng cho việc thực hiện các chỉ tiêu trong thời gian tới theo đúng hướng và hiệu quả. 2. Mục tiêu nghiên cứu  Mục tiêu tổng quát Phân tích được các nguồn gây ơ nhiễm và đánh giá được hiện trạng, diễn biến chất lượng nước mặt trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh; từ đĩ đề xuất các giải pháp thích hợp, khả thi nhằm giảm thiểu ơ nhiễm mơi trường nước mặt.  Mục tiêu cụ thể - Đánh giá được hiện trạng, diễn biến chất lượng nước mặt sơng Sài Gịn cũng như các tuyến sơng, kênh, rạch trên địa bàn thành phố từ năm 2013 đến năm 2015. - Xây dựng bản đồ khoanh vùng các đoạn sơng, kênh rạch bị ơ nhiễm trên địa bàn TPHCM, đặc biệt là sơng Sài Gịn đoạn chảy qua địa phận thành phố. - Đề xuất giải pháp khả thi để giảm thiểu ơ nhiễm nước mặt tại TPHCM, đặc biệt là tuyến sơng Sài Gịn, nhằm đảm bảo mục tiêu đã đề ra theo Nghị quyết của Thành ủy. 3. Đối tượng nghiên cứu Đề tài tập trung nghiên cứu tuyến sơng Sài Gịn đoạn từ cầu Bến Súc đến hợp lưu sơng Đồng Nai tại ngã Ba mũi Đèn Đỏ. Đoạn sơng Sài Gịn thuộc địa phận thành phố Hồ Chí Minh cĩ chiều dài hơn 30 km, chảy qua các quận/huyện 1, 2, 4, 12, Bình Thạnh, Thủ Đức, Củ Chi, Hĩc Mơn, Nhà Bè.
3 4. Nội dung nghiên cứu:  Nội dung 1: Đánh giá các nguồn gây ơ nhiễm chính đối với hệ thống sơng, kênh, rạch ảnh hưởng đến tuyến sơng Sài Gịn. - Đặc điểm phân bố các nguồn thải chính: nguồn thải sinh hoạt, nguồn thải cơng nghiệp tập trung, nguồn thải cơng nghiệp phân tán, nguồn thải nơng nghiệp - Hiện trạng thu gom và xử lý nước thải của các nguồn thải chính. - Đánh giá lưu lượng và tải lượng ơ nhiễm của các nguồn thải chính.
4  Nội dung 2: Đánh giá hiện trạng và diễn biến chất lượng nước mặt tại các sơng, kênh, rạch chính trên địa bàn Thành phố. - Hiện trạng khai thác sử dụng nguồn nước trên các tuyến sơng, kênh, rạch chính trên địa bàn Thành phố. - Tình hình quan trắc chất lượng nước mặt tại các trạm trên sơng Sài Gịn – Đồng Nai, kênh rạch nội thành. - Phân tích, lựa chọn phương pháp tính tốn chỉ số WQI phù hợp với điều kiện thực tế tại thành phố và đánh giá hiện trạng, diễn biến chất lượng nước sơng Sài Gịn từ năm 2013 đến năm 2015; - Xây dựng bản đồ khoanh vùng các đoạn sơng, kênh rạch bị ơ nhiễm, cụ thể là tồn bộ tuyến sơng Sài Gịn thuộc địa phận thành phố Hồ Chí Minh.  Nội dung 3: Đề xuất các giải pháp giảm thiểu ơ nhiễm mơi trường nước mặt tại TPHCM - Giải pháp kiểm sốt tại nguồn giảm thiểu ơ nhiễm mơi trường nước sơng Sài Gịn đoạn cấp nước. - Giải pháp cơng trình giảm thiểu ơ nhiễm mơi trường nước đoạn sơng Sài Gịn chảy qua khu vực nội thành. - Giải pháp giảm thiểu ơ nhiễm mơi trường nước đoạn sơng Sài Gịn khu vực cịn lại. 5. Phương pháp nghiên cứu: Để thực hiện nội dung đặt ra, đề tài sử dụng các phương pháp nghiên cứu, phân tích và luận giải sau đây:  Phương pháp thu thập, thống kê và tổng hợp tài liệu Thống kê là phương pháp xử lý số liệu một cách định lượng. Phương pháp này được thực hiện trên cơ sở kế thừa, phân tích và tổng hợp các nguồn tài liệu, tư liệu, số liệu thơng tin cĩ liên quan một cách cĩ chọn lọc, từ đĩ, đánh giá theo yêu cầu và mục đích nghiên cứu.
5 Luận văn tiến hành thống kê, thu thập các số liệu để tổng hợp thành các nội dung được trình bày trong các chương 1, chương 2, một phần chương 3 và một nội dung tại chương 4: - Các biện pháp quản lý tài nguyên nước; các kinh nghiệm, bài học kiểm sốt, giảm thiểu nguồn nước tại các nước trên thế giới và các nghiên cứu trong nước. - Hiện trạng phát triển cơng nghiệp, nơng nghiệp, nuơi trồng thủy sản và cơng tác quản lý, kiểm sốt nguồn thải tại khu vực nghiên cứu. - Đặc thù phân bố và hiện trạng khai thác, sử dụng nguồn nước cũng như các cơng tác quản lý, bảo vệ tài nguyên nước mặt vùng nghiên cứu. - Tình hình thu gom và xử lý nước thải cơng nghiệp tại các khu, cụm cơng nghiệp tập trung; tình hình thu gom và xử lý nước thải sinh hoạt thành phố, các dự án cải tạo vệ sinh mơi trường, các trạm xử lý nước thải tập trung. - Kết quả quan trắc từ năm 2013 đến 2015, cụ thể: các trạm quan trắc nước mặt trên hệ thống sơng Sài Gịn – Đồng Nai, các trạm quan trắc chất lượng nước kênh rạch nội thành TPHCM;  Phương pháp điều tra, khảo sát Phương pháp khảo sát thực địa nhằm so sánh, đối chiếu; thực hiện kiểm định và khẳng định hiện trạng; thu thập bổ sung các số liệu, tài liệu tại các khu vực thiếu số liệu nhằm bổ sung hồn chỉnh các thơng tin, tài liệu đã thu thập, thống kê hồn chỉnh nội dung tại các chương 2 và chương 3: - Hiện trạng mơi trường, hệ thống các kênh rạch, các điểm xả thải vào nguồn nước, tập quán sinh sống của cộng đồng dân cư ven sơng trên tồn bộ tuyến sơng Sài Gịn thuộc địa bàn thành phố Hồ Chí Minh và vùng lân cận. - Làm việc với các địa phương vùng nghiên cứu về mục tiêu, nhiệm vụ và nội dung nghiên cứu. Thu thập bổ sung các tài liệu cĩ liên quan đến phát triển KT-XH của địa phương khảo sát. - Khảo sát nghiên cứu hiện trường để thu thập bổ sung các dữ liệu về kinh tế xã hội, cộng đồng dân cư, các khu cơng nghiệp, điều tra hiện trạng các cơng trình
6 liên quan đến bảo vệ, khai thác, sử dụng và phát triển tài nguyên nước hệ thống kênh rạch trên địa bàn thành phố. - Định vị bằng GPS trên bản đồ vị trí các kênh rạch ơ nhiễm, các điểm xả thải vào nguồn nước để tạo lập các bản đồ chuyên đề tại chương 3.  Phương pháp phân tích số liệu: phân tích thống kê, xử lý, đánh giá số liệu - Nhập liệu, xử lý thơng tin thu thập, thống kê dữ liệu và hiển thị thành dạng bảng biểu, đồ thị, bản đồ trong chương 2. - Sử dụng các phần mềm tin học như excel, SPSS để phân tích, thống kê và xử lý các giá trị ngoại lại của các kết quả đo đạc tại các vị trí quan trắc trong các năm 2013, 2014 và 2015 phục vụ cho việc tính tốn chỉ số WQI tại chương 3. - Luận văn đã sử dụng các cơng thức tốn đế tính tốn lưu lượng và tải lượng ơ nhiễm của các nguồn thải chính trên hệ thống các kênh, rạch ảnh hưởng đến sơng Sài Gịn trong chương 2.  Phương pháp đánh giá chất lượng nước theo chỉ số WQI Tại chương 3 của Luận văn, tác giả ứng dụng phương pháp đánh giá chất lượng nước thơng qua việc tính tốn chỉ số WQI cĩ khả năng mơ tả tác động tổng hợp của nồng độ nhiều thành phần hĩa – lý – sinh trong nguồn nước, cung cấp thơng tin về chất lượng nước một cách trực quan. Đề tài dựa trên hướng dẫn của Tổng cục Mơi trường tiến hành phân tích, lựa chọn phương pháp tính tốn chỉ số WQI phù hợp với điều kiện thực tế của các chương trình quan trắc đã được thành phố triển khai từ năm 2013 đến năm 2015 để đánh giá hiện trạng và diễn biến chất lượng nước sơng Sài Gịn tại: - 26 trạm quan trắc chất lượng nước mặt khu vực sơng Sài Gịn. - 15 trạm quan trắc chất lượng nước mặt trên 05 tuyến kênh, rạch nội thành.  Phương pháp GIS, xây dựng bản đồ - Tác giả sử dụng GPS để chấm điểm, vạch tuyến, xác định vị trí quan trắc, các cơng trình phục vụ cho việc xây dựng các bản đồ chuyên đề trình bày trong các chương 2 và chương 3 trong Luận văn này.
7 - Ứng dụng các tính năng của phần mềm Map Info, GIS để xây dựng các bản đồ chuyên ngành nước bằng phần mềm Mapinfo thể hiện kết quả đánh giá chất lượng nước mặt theo phương pháp WQI: bản đồ phân bố các nguồn thải chính, bản đồ hiện trạng sử dụng nước, bản đồ các vị trí quan trắc nước mặt, bản đổ chỉ số WQI và đặc biệt là bản đồ hiện trạng ơ nhiễm nước mặt trên các tuyến sơng, kênh, rạch trên địa bàn thành phố ảnh hưởng đến sơng Sài Gịn thể hiện trong chương 3.  Phương pháp chuyên gia: tham khảo ý kiến của các chuyên gia Để xây dựng, hồn chỉnh nội dung chương 4, Luận văn đã: - Tham khảo ý kiến của các cán bộ nghiên cứu và quản lý của các cơ quan khoa học, viện nghiên cứu, các Sở, Ban ngành của Tỉnh thơng qua các cuộc trao đổi, hội thảo. - Tham khảo ý kiến của giáo viên hướng dẫn, các chuyên gia chuyên ngành về mơi trường, tin học mơi trường 6. Ý nghĩa của đề tài  Tính khoa học Đề tài sử dụng phương pháp nghiên cứu khoa học đề đánh giá chất lượng nước thơng qua phương pháp tính chỉ số WQI. Cùng với việc điều tra, thu thập để xác định chính xác các nguồn gây ơ nhiễm. Ứng dụng tính năng của phần mềm Map Info, GIS lập bản đồ nghiên cứu diễn biến ơ nhiễm nước mặt sơng Sài Gịn qua các năm. Từ các kết quả nghiên cứu, điều tra thực tế sẽ là cơ sở để đưa ra các đề xuất giảm thiểu ơ nhiễm. Ngồi ra cịn tham khảo thêm các báo cáo, nghiên cứu cĩ liên quan đến sơng Sài Gịn trước đây.  Tính thực tiễn và tính mới Sau nhiều thời gian thực hiện, thành phố Hồ Chí Minh vẫn chưa thấy được hiệu quả mong muốn nhiều chương trình, đề án nhằm bảo vệ nguồn nước khu vực hạ lưu và các chi lưu của hệ thống sơng Sài Gịn – Đồng Nai. Do chưa nhận định đầy đủ, chính xác mức độ tác động trước và sau khi triển khai các giải pháp giảm thiểm nên khơng kịp điều chỉnh hoặc đề xuất hướng giải quyết phù hợp hơn với tình hình thực tế.
8 Đề tài sử dụng cơng cụ chỉ số WQI cĩ khả năng mơ tả tác động tổng hợp của nhiều thành phần hĩa – lý – sinh trong nguồn nước thay cho phương pháp so sánh từng chỉ tiêu và so với ngưỡng giới hạn cho phép như trong các báo cáo đánh giá của đơn vị quản lý nhà nước hiện đang áp dụng. Đồng thời, với việc ứng dụng cơng cụ viễn thám càng tăng cường hỗ trợ cho việc cung cấp thơng tin về chất lượng nước một cách trực quan hơn. Vì vậy, kết quả của đề tài này sẽ là câu trả lời cho vấn đề hiệu quả của Chương trình Giảm thiểu ơ nhiễm đến mức nào và đây cũng là cơ sở để giúp các nhà quản lý đạt được mục tiêu đề ra của Chương trình nĩi riêng và và vì cơng cuộc bảo vệ mơi trường Thành phố, vì mục tiêu phát triển kinh tế xã hội quốc gia theo hướng bền vững nĩi chung.
9 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÁC GIẢI PHÁP VÀ CƠNG CỤ KIỂM SỐT Ơ NHIỄM MƠI TRƯỜNG NƯỚC MẶT 1.1. Quản lý tài nguyên nước và kiểm sốt ơ nhiễm nguồn nước Từ những năm 60, 70 của thế kỷ 20, trước tình hình ơ nhiễm và suy thối mơi trường, ảnh hưởng đến chất lượng nước mặt ngày càng nghiêm trọng, các nước phát triển đã áp dụng các chính sách thực thi mục tiêu thiên niên kỷ. Trong đĩ, lĩnh vực kiểm sốt ơ nhiễm các nguồn nước (nước mặt, nước ngầm) được ưu tiên hàng đầu, vì nĩ cĩ liên quan chặt chẽ tới việc bảo vệ chất lượng nước mặt, nước ngầm, tài nguyên nước các lưu vực sơng, kiểm sốt chất lượng nước thải, giảm nhẹ hậu quả do biến đổi khí hậu tồn cầu, thiên tai và sự cố Tập trung trước hết cho việc kiểm sốt các nguồn nước thải cơng nghiệp và đơ thị, cũng như đặc biệt chú trọng cơng tác quản lý, chia sẻ tài nguyên nước ở các lưu vực sơng. Hệ thống quan trắc và kiểm sốt ơ nhiễm nguồn nước đã được xây dựng ở quy mơ tồn cầu và từng quốc gia, song cho đến nay hiệu quả giám sát và kiểm sốt các nguồn nước thải cịn hạn chế (Hà Huy Khối, 2005). Ngày nay, trên thế giới cơng tác quản lý tài nguyên nước và kiểm sốt ơ nhiễm nguồn nước đã được nhiều quốc gia và tổ chức trên thế giới cũng đã và đang nỗ lực tìm kiếm những giải pháp quản lý tài nguyên nước nhằm bảo vệ nguồn tài nguyên hết sức quan trọng này. Các khái niệm về khả năng tiếp nhận, sức tải mơi trường, giảm thiểu ơ nhiễm, phát triển nhanh chĩng, là cách tiếp nhận mới giúp chủ động giải quyết hài hịa các vấn đề mơi trường và phát triển kinh tế xã hội khu vực. Các nghiên cứu liên quan cĩ thể kể đến như sau: 1.1.1. Các nghiên cứu và giải pháp quản lý nguồn nước trên thế giới 1.1.1.1. Bảo vệ chất lượng nước và quản lý nguồn thải thơng qua việc xử lý nước thải, tái sử dụng nguồn nước ở Mỹ Tại Michigan (Mỹ), bảo vệ nguồn nước đồng thời với phát triển tăng trưởng kinh tế và quy hoạch sử dụng đất; khơng ưu đãi cho các hoạt động gần khu vực bảo tồn thiên nhiên, các khu vực cần bảo vệ vùng đầu nguồn; quản lý tài nguyên nước thích hợp với phát triển bền vững về kinh tế, xã hội và tài nguyên thiên nhiên; cải
10 thiện kỹ thuật quản lý và các tiêu chuẩn nguồn thải, nguồn tiếp nhận; nâng cao ý thức người dân. Bang California đã tiến hành một giải pháp vừa để giải quyết nạn khan hiếm nước uống vừa tạo điểm thư giãn, nâng cao chất lượng đời sống của cư dân địa phương: xây dựng nhà máy nước tái sinh từ nước thải sinh hoạt và cơng nghiệp, sau đĩ sử dụng nước này để tạo nên cảnh quan thiên nhiên ở 3 hồ nằm trong thung lũng San Fernando (Hồ Vườn Nhật Bản, Hồ Sinh Vật Hoang Dã và Hồ Balboa). Việc sử dụng nước tái sinh sẽ giúp tiết kiệm được lượng nước sạch khác để uống. Los Angeles là một thành phố đang tiếp tục được mở rộng, cho nên nhu cầu về nước cũng càng ngày càng tăng lên. Việc tái sử dụng nước sẽ đảm bảo đủ nhu cầu sử dụng nước khi dân số gia tăng, thỏa mãn nhu cầu sử dụng nước ở hiện tại nhưng vẫn giữ được nguồn nước cho tương lai. Ngồi ra Mỹ cịn áp dụng những giải pháp cơng nghệ xử lý nước thải phân tán cĩ cơng suất dưới 1000 m3/ngày, một số trường hợp cĩ thể lớn hơn. Bao gồm việc thu gom, xử lý, xả hay tái sử dụng nước thải cho các hộ gia đình riêng lẻ (giải pháp tại chỗ) hoặc khu dân cư (giải pháp phân tán theo cụm). Bể tự hoại và bãi lọc ngầm là mơ hình xử lý nước thải phân tán phổ biến ở Mỹ (Đặng Mộng Lân, 2001). 1.1.1.2. Giải pháp điển hình về quản lý lưu vực sơng tại Cộng hồ Pháp Cộng hồ Pháp là quốc gia cĩ rất nhiều kinh nghiệm trong lĩnh vực quản lý tài nguyên nước. Năm 1964, Cộng hồ Pháp đã ban hành Luật tài nguyên nước, bổ sung và điều chỉnh vào năm 1983, 1992 và cuối cùng là 2006. Hệ thống pháp luật về quản lý tài nguyên nước của Cộng hồ Pháp ngày càng được hồn thiện và đi vào chiều sâu theo hướng tăng cường quản lý số lượng và chất lượng trên tồn lãnh thổ (Đặng Mộng Lân, 2001). Luật Tài nguyên nước năm 1964 đã đưa ra mơ hình quản lý tài nguyên nước theo 3 cấp: Trung ương, cấp vùng và cấp địa phương. Chính phủ Pháp cịn áp dụng chính sách tài chính trong việc quản lý nước, theo nguyên tắc “người sử dụng nước và người gây ơ nhiễm nguồn nước phải trả tiền”. Theo đĩ giá nước cung cấp đã được tính cả kinh phí để xử lý ơ nhiễm sau khi thải ra và sử dụng số kinh phí này để chi phí cho việc quản lý, xử lý ơ nhiễm nước, hỗ trợ các địa phương xây dựng các cơng trình cơng cộng về tài nguyên nước.
11 1.1.1.3. Chính sách quản lý hiệu quả và tiết kiệm nguồn nước tại Úc Do hạn chế về nguồn cấp nước nên chính phủ Úc đưa ra các chương trình sử dụng nước tiết kiệm nhưng hiệu quả. Tùy theo từng thời điểm mà chính phủ đưa ra các mức độ hạn chế sử dụng nước khá chi li, như chia thời gian cố định trong ngày để tưới cây, bơm nước, khơng dùng nước máy để rửa xe, gắn vịi hoa sen tiết kiệm nước, thiết kế bồn cầu cĩ nút tiết kiệm nước, gia đình nào dùng hơn 800 lít nước/ngày phải nộp giấy thẩm định nước để cơ quan cấp nước kiểm tra và tìm cách giúp hộ đĩ tiết kiệm nước Ngồi ra Chính phủ cịn định giá nước cho các hoạt động sản xuất sử dụng nhiều nước như nơng nghiệp, cơng nghiệp Giá nước được định tùy theo trữ lượng nguồn nước và những chi phí quản lý khác, nên khơng cố định mà tùy theo từng thời điểm. Việc định giá này là một biện pháp để quản lý và sử dụng nước một cách hiệu quả và tiết kiệm. Đây là mơ hình cĩ thể áp dụng cho nhiều nước khác (Đặng Mộng Lân, 2001). Do khan hiếm nước, người Úc sử dụng nước rất hạn chế, việc nhắc nhở dùng nước tiết kiệm thường xuyên gặp nhiều nơi cơng cộng và các phương tiện truyền thơng như báo chí, truyền hình. Chính phủ Úc khơng chỉ tuyên truyền đơn thuần mà cịn đưa ra các chương trình và kế hoạch cụ thể, hướng dẫn người dân thực hiện tiết kiệm nước một cách hiệu quả và thiết thực. Khơng chỉ người dân mà cả cơng sở chính quyền cũng phải làm gương tiết kiệm nước. Trụ sở Quốc hội Úc lên kế hoạch giảm 1 3 lượng nước dùng mỗi ngày, thực hiện nhiều biện pháp tiết kiệm nước như tắt vịi phun nước, thay đổi vịi sen phịng tắm để giảm lượng nước sử dụng. 1.1.1.4. Chính sách kiểm sốt ơ nhiễm mơi trường của Nhật Bản Trong thập niên 1960, tốc độ tăng trưởng kinh tế quá nhanh, các ngành nghề sản xuất cơng nghiệp đã làm cho Nhật Bản phải chịu những áp lực lớn từ các vấn đề mơi trường: ơ nhiễm nghiêm trọng mơi trường nước, khơng khí ảnh hưởng đến sức khỏe con người và sự phát triển của đất nước. Nguyên nhân chủ yếu là do Chính phủ Nhật Bản coi trọng sự phát triển kinh tế hơn là đảm bảo sức khỏe người dân và mơi trường sống trong lành. Do đĩ, Chính phủ Nhật Bản đã phải tiến hành các giải pháp để cải thiện hệ thống pháp luật và thiết lập cơ quan quản lý nhà nước về mơi trường, nhằm giải
12 quyết cùng lúc 3 vấn đề: Giảm thiểu ơ nhiễm, bảo vệ mơi trường; Giảm được chi phí kiểm sốt ơ nhiễm và chi phí về sức khỏe của cộng đồng; Giảm giá thành sản xuất và giảm chi phí năng lượng (đây là tư duy mới về quản lý sản xuất, nghĩa là "khơng phải chỉ lo xử lý chất thải ở cơng đoạn cuối của sản phẩm, mà phải tính tốn ngay từ đầu làm sao để sản xuất hợp lý nhất, phát thải ít nhất") (Đặng Mộng Lân, 2001).  Giải pháp thiết lập khung pháp lý và cơ quan quản lý mơi trường: Chính phủ Nhật Bản đã ban hành những quy định pháp luật nghiêm ngặt về tiêu chuẩn phát thải chất thải, trong đĩ cĩ các tiêu chuẩn liên quan đến việc kiểm sốt ơ nhiễm nước. Luật kiểm sốt ơ nhiễm nước của Nhật Bản tập trung vào 3 vấn đề: Tiêu chuẩn chất lượng mơi trường nước; Tiêu chuẩn và quy định phát thải; Kiểm sốt tổng lượng chất ơ nhiễm. Các tiêu chuẩn này cĩ thể xem là một mục tiêu quản lý nhà nước và được áp dụng đồng bộ cho tất cả mọi nguồn nước cơng cộng.  Các biện pháp cải thiện chất lượng nước cĩ thể được phân thành 2 loại: giảm lượng phát thải ơ nhiễm - biện pháp nguồn phát thải (xử lý nước thải để giảm tải ơ nhiễm và giảm lượng sử dụng nguyên liệu, vật liệu chứa tải ơ nhiễm ) và biện pháp lọc trực tiếp (nạo vét - trực tiếp loại bỏ tải ơ nhiễm tích tụ ở đáy, sử dụng đất lầy và bãi triều, sục khí, bơm nước vào để lọc nhằm mục đích pha lỗng). Để đảm bảo các biện pháp cải thiện chất lượng nước được hiệu quả, cần thiết xác định được nguồn phát sinh ơ nhiễm. Các nguồn phát sinh ơ nhiễm được phân loại tùy theo việc cĩ xác định được địa điểm phát sinh hay khơng. Việc thực hiện các biện pháp nguồn phát thải sẽ phát sinh ra các loại chi phí như phí lắp đặt, phí vận hành cơ sở xử lý nước thải. Do đĩ, nếu chỉ dựa vào ý thức tự giác, chủ động thực hiện của các nguồn gây ơ nhiễm thì cĩ thể sẽ khơng thực hiện được đầy đủ những biện pháp cần thiết. Vì vậy, cần phải cĩ các giải pháp mang tính tổng thể như chính sách, pháp luật và các biện pháp của các cơ quan quản lý.  Đồng thời, thơng qua hàng nghìn tổ chức phi chính phủ hoạt động trong lĩnh vực mơi trường tại Nhật, hàng trăm tờ báo chuyên về mơi trường nĩi chung, về bảo vệ nguồn nước nĩi riêng. Khắp nơi đâu đâu cũng cĩ các thơng điệp về BVMT, tràn ngập trên các dãy phố, trên mọi phương tiện thơng tin đại chúng, tác động vào nhận
13 thức của mọi tầng lớp nhân dân Nhật Bản về tình yêu đối với mơi trường và cuộc sống, vì một màu xanh cho thế hệ mai sau (Đặng Mộng Lân, 2001). 1.1.1.5. Kinh nghiệm bảo vệ mơi trường tại Singapore Singapore là một quốc đảo nhỏ ở khu vực Đơng Nam Á với 100% dân số được hưởng nước sạch. Với chính sách và luật pháp mơi trường tiến bộ cộng với nguồn kinh phí cho các hoạt động mơi trường chiếm khoảng 1,2 % GDP cùng với một khung pháp luật nghiêm ngặt làm Singapore trở thành một nước xanh sạch đẹp.  Một chiến lược quản lý mơi trường hợp lý: Chiến lược BVMT đơ thị của Singapore gồm 4 thành phần: Phịng ngừa; Cưỡng bách - kiểm tra nghiêm ngặt các phương tiện thu gom và xử lý chất thải, nước thải; Kiểm sốt - thường xuyên mơi trường nước trong đất liền và nước biển một cách đầy đủ và cĩ hiệu quả; Giáo dục.  Chú trọng quản lý hạ tầng cơ sở mơi trường: Quản lý hệ thống thốt nước. Đĩ là việc cung cấp hệ thống thốt nước tồn diện để thu gom, XLNT sinh hoạt, nước thải sản xuất. Nước thải cơng nghiệp đều được xử lý và đạt tiêu chuẩn quy định trước khi đưa vào mạng đường ống chung. Nước chảy từ các nhà máy XLNT đều đưa ra biển hoặc các cửa sơng. Nước này phải đạt tiêu chuẩn cho phép mới cĩ thể xả với nước trong nội địa.  Ban hành luật lệ và giáo dục nghiêm ngặt. Singapore đã chọn con đường tổng hợp để kiểm sốt mọi sự phát triển về kế hoạch sử dụng đất đai, các giai đoạn kiểm tra, mở rộng và xây dựng mới nhằm giảm thiểu những tác động gây ơ nhiễm mơi trường đơ thị (Đặng Mộng Lân, 2001). Ưu điểm về các hệ thống thốt nước và thu gom, xử lý chất thải tại đây đã loại trừ và giảm thiểu được nguy cơ ơ nhiễm nước và đất đai. Tất cả những biện pháp nêu trên làm cho quốc đảo này cĩ một mơi trường trong sạch. Đây là một trong những bài học quý giá, cần nghiên cứu và học tập. Nhận xét: - Để cĩ thể quản lý tổng hợp nguồn nước một cách hiệu quả và hợp lý từ các giải pháp quản lý tài nguyên nước của các nước trên thế giới cho thấy cần cĩ sự tổ chức thực hiện một cách đồng bộ về các mặt: pháp lý, kinh tế, kỹ thuật, điều tra thống kê và đặc biệt phải nâng cao nhận thức cộng đồng và doanh nghiệp.
14 - Bên cạnh đĩ, để cĩ thể tìm biện pháp khắc phục tình trạng này đối với nguồn nước trên thế giới, cần phải cĩ những biện pháp kết hợp và yếu tố con người trong đĩ. Trước tiên phải xác định nguồn gây ơ nhiễm nguồn nước và đánh giá mức độ ơ nhiễm; tiếp đĩ phải kiểm sốt và ngăn ngừa tác động qua lại giữa cả ba nguồn khơng khí, đất và nước. - Kinh nghiệm cho thấy biện pháp tái sử dụng nguồn nước thải giúp mang lại những kết quả cho việc sử dụng nước. Ngồi ra cịn cĩ những cách thức giúp giảm thiểu và ngăn chặn tình trạng gây ơ nhiễm theo nguyên tắc "Tác nhân gây ơ nhiễm phải giải quyết hậu quả cho việc làm đĩ", buộc những cơ sở, cá nhân bị xác định là nguồn ơ nhiễm phải chi trả cho hoạt động giảm thiểu ơ nhiễm. Cách làm này buộc nguồn gây ơ nhiễm gánh chịu chi phí xử lý từ đĩ khiến họ phải nghĩ đến các sáng kiến giải quyết nguồn ơ nhiễm họ gây nên. - Một nguyên tắc tiếp theo nữa là "cơng khai danh tính" nguồn gây ơ nhiễm. 1.1.2. Các nghiên cứu quản lý nguồn nước tại Việt Nam 1.1.2.1. Các tỉnh thành tại Việt Nam Để phục vụ cho việc quản lý tài nguyên nước thống nhất trên cả nước, những năm gần đây, Chính phủ khơng ngừng ban hành, bổ sung các văn bản pháp luật về Tài nguyên nước. Chính phủ đã ban hành Luật tài nguyên nước, Luật Bảo vệ mơi trường và các Thơng tư, Nghị định cĩ liên quan để quản lý và bảo vệ nguồn nước. Luật Tài nguyên nước 17/2012/QH13 ngày 21/06/2012, Nghị định 201 2013 NĐ-CP ngày 27 11 2013 quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Tài nguyên nước cũng đã đưa ra việc lập Ban Quản lý lưu vực sơng để thống nhất việc quản lý sơng giữa các địa phương tuy nhiên cịn hạn chế trong việc phối hợp và cách thức thực hiện. Ngồi ra Bộ xây dựng cũng đã đưa ra tiêu chuẩn lựa chọn nguồn nước cho hệ thống cấp nước cho mục đích sinh hoạt TCXD 233 – 1999 và TCXD 33:2006 (Cấp nước – Mạng lưới đường ống và cơng trình tiêu chuẩn thiết kế) quy định khoảng cách an tồn đối với nguồn cấp nước và cũng đã đưa ra các tiêu chuẩn về nước như
15 QCVN 08-MT:2015 (Tiêu chuẩn chất lượng nước mặt), QCVN 40:2011 (Tiêu chuẩn nước thải cơng nghiệp) Về mặt nghiên cứu khoa học kỹ thuật, thời gian qua nhà nước ta luơn quan tâm đẩy mạnh các chương trình nghiên cứu giải pháp về kỹ thuật và quản lý nguồn nước mặt của nhiều sơng, lưu vực trên tất cả các vùng miền cả nước như: Thủ tướng Chính phủ cũng đã ra quyết định phê duyệt “Đề án bảo vệ mơi trường lưu vực hệ thống sơng Đồng Nai đến năm 2020” và đang được xúc tiến thực hiện ở 12 tỉnh, thành. Trong đĩ cĩ các nội dung chính như sau: - Bảo vệ mơi trường lưu vực hệ thống sơng Đồng Nai phải được giải quyết tổng thể, thống nhất trên tồn lưu vực với sự kết hợp hài hịa theo địa giới hành chính của 12 tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ương trên lưu vực; đi đơi với việc gìn giữ chất lượng, trữ lượng nguồn nước và bảo vệ mơi trường nhằm phát triển bền vững tồn lưu vực hệ thống sơng Đồng Nai (Thủ tướng Chính phủ, 2007). - Lấy phịng ngừa, giảm thiểu ơ nhiễm và ngăn chặn suy thối mơi trường là chính; kết hợp xử lý, khắc phục từng bước các điểm nĩng về ơ nhiễm mơi trường trên tồn lưu vực, đặc biệt là những nguồn nước được sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt (Thủ tướng Chính phủ, 2001). - Từ 2006, TS. Tơ Trung Nghĩa, Viện trưởng Viện Quy hoạch Thuỷ lợi đã chủ trì thực hiện đề tài nghiên cứu cấp Bộ “Nghiên cứu cơ sở khoa học và giải pháp cơng nghệ để phát triển bền vững lưu vực sơng Hồng” gĩp phần giải quyết vấn đề trên ( - Nghiên cứu xây dựng tiêu chuẩn nước thải của một số ngành cơng nghiệp dựa trên đánh giá độc tính, 2005. Sở Khoa học và Cơng nghệ TP. HCM. - Xây dựng mơ hình GIS cho giám sát tự động chất lượng và mực nước của vùng lũ đồng bằng sơng Mê Kơng, Bộ Khoa học Cơng nghệ. - Đề tài “Quản lý tổng hợp lưu vực và sử dụng hợp lý tài nguyên nước hệ thống sơng Đồng Nai”, chủ nhiệm đề tài PGS.TS Đỗ Tiến Lanh - Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam, Bộ Nơng nghiệp và Phát triển Nơng thơn và “Nghiên cứu đánh giá tác động của các cơng trình trên dịng chính và giải pháp quản lý, sử dụng hiệu quả tài nguyên nước mặt lưu vực sơng Hương”. Chủ nhiệm đề tài PGS.TS Nguyễn
16 Quang Trung - Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam, Bộ Nơng nghiệp và Phát triển Nơng thơn. Đề tài sử dụng 4 mơ hình NAM, MIKE BASIN, MIKE 11 và MIKE 21 để đánh giá các tác động của các cơng trình trên sơng Hương đến vùng hạ lưu đề xuất các giải pháp sử dụng hiệu quả tài nguyên nước mặt ( - Năm 2004, dự án hợp tác quốc tế xây dựng chương trình “Quản lý tổng hợp lưu vực sơng Hương” cĩ thể được xem là một trong những dự án cĩ tầm chiến lược nhất trong việc gìn giữ và bảo vệ sơng Hương ( 1.1.2.2. Tại thành phố Hồ Chí Minh Từ nhiều năm trở lại đây cĩ rất nhiều dự án và đề tài nghiên cứu đề cập đến sơng Sài Gịn trên địa bàn thành phố về nhiều vấn đề mơi trường theo các hướng tiếp cận khác nhau, điều đĩ một lần nữa gĩp phần khẳng định tầm quan trọng của con sơng này. Một số nghiên cứu và đề tài cĩ liên quan cĩ thể kế đến - Đề tài “Quy hoạch mơi trường TPHCM” do GS.TS Lâm Minh Triết làm chủ nhiệm. Theo đĩ, phân vùng mơi trường hay phân vùng sinh thái – kinh tế, nghĩa là kết hợp các yếu tố về sinh thái và khả năng, mục tiêu phát triển kinh tế xã hội trong cùng một khơng gian. Mỗi vùng mơi trường cĩ tiềm lực về tài nguyên và năng lực mơi trường khác nhau nên cĩ tiềm năng đối với một số hướng phát triển kinh tế, cũng như địi hỏi các yêu cầu riêng biệt trong quản lý, khai thác và bảo vệ mơi trường, hệ sinh thái (Lâm Minh Triết, 2004). - Đề tài “Nghiên cứu xác định tổng tải lượng tối đa ngày phục vụ xây dựng hạn mức xả thải trên sơng Sài Gịn” của Sở Khoa học và Cơng nghệ do TS. Nguyễn Kỳ Phùng và PGS.TS Nguyễn Phước Dân và nhĩm nghiên cứu cùng thực hiện vào năm 2009 đã tập trung đánh giá hiện trạng mơi trường nước mặt sơng Sài Gịn, tính tốn và dự báo tải lượng, lưu lượng thải vào sơng, xây dựng mơ hình tính tốn và dự báo chất lượng nước, xây dựng mơ hình tổng hợp xác định tải lượng tối đa cho phép thải ra sơng. - Đề tài “Nghiên cứu phân vùng chất lượng nước theo các chỉ số chất lượng và đánh giá khả năng sử dụng sử dụng nguồn nước sơng, kênh rạch trên địa bàn TPHCM” của PGS.TS Lê Trình - Phân viện Cơng nghệ mới và Bảo vệ mơi trường. Được cải tiến từ mơ hình của Hoa Kỳ và Ấn Độ, trong tài liệu của GS.TS Lê Trình
17 cĩ đề cập đến mơ hình áp dụng cho sơng Sài Gịn – Đồng Nai với 6 thơng số phù hợp với đặc điểm chất lượng nước cho trường hợp đánh giá ơ nhiễm sơng rạch thành phố. - Báo cáo tổng hợp đề tài “Nghiên cứu đề xuất các giải pháp tổng thể và khả thi bảo vệ nguồn nước sơng Sài Gịn đảm bảo an tồn nước cấp cho thành phố, 2008” do GS.TS. Lâm Minh Triết làm chủ nhiệm đề tài với mục tiêu: làm rõ hiện trạng và diễn biến ơ nhiễm sơng Sài Gịn với các chỉ tiêu đặc trưng ảnh hưởng đến nhà máy nước Tân Hiệp; xác định nguyên nhân gây ơ nhiễm đặc biệt là ơ nhiễm kim loại nặng và để xuất các giải pháp phục vụ an tồn mục đích cấp nước. - Báo cáo của một nhĩm các nhà khoa học thuộc Khoa Mơi Trường - Trường đại học Bách Khoa và Khoa Kỹ thuật đơ thị - Trường Đại học Tokyo “Đánh giá ơ nhiễm đặc thù trên sơng Sài Gịn và đề xuất các giải pháp khai thác sử dụng nước hiệu quả”. Báo cáo cho thấy diễn biến chất lượng nước ngày càng cĩ xu hướng xấu đi với các chỉ tiêu Mn, Coliform tăng cao; đề tài đánh giá nguyên nhân ảnh hưởng đến chất lượng nước và đề xuất giải pháp cải thiện tình hình trên. - Báo cáo “Tầm quan trọng của sơng Sài Gịn trong phát triển bền vững kinh tế - xã hội của các tỉnh trên lưu vực sơng” của GS.TS Lâm Minh Triết – Viện Nước và Cơng nghệ Mơi trường và báo cáo “Các giải pháp cấp bách bảo vệ chất lượng nước sơng Sài Gịn” do Chi cục Bảo vệ mơi trường – Sở Tài nguyên và Mơi trường TPHCM thực hiện vào năm 2008 đã đánh giá chi tiết chất lượng nước sơng Sài Gịn, xác định nguồn gây ơ nhiễm và các giải pháp phục vụ cơng tác quản lý. Nhận xét: Qua các đề tài, tài liệu nghiên cứu trong nước về vấn đề bảo vệ nguồn nước sơng Sài Gịn cho thấy các nghiên cứu đề cập chủ yếu đến tình trạng suy thối chất lượng nước, các nguồn gây ơ nhiễm sơng Sài Gịn, xây dựng các mơ hình tính tốn tổng tải lượng của sơng, qua đĩ đề xuất các giải pháp quản lý trong ngắn hạn và dài hạn. 1.2. Hệ thống thơng tin địa lý GIS, bản đồ chuyên đề, phần mềm MapInfo 1.2.1. Hệ thống thơng tin địa lý GIS Hệ thống thơng tin địa lý (Geographic Information System) là một hệ thống với sự trợ giúp của máy tính phục vụ cho mục đích thu thập, xử lý, phân tích, lưu
18 trữ và hiển thị các loại dữ liệu mang tính chất khơng gian cũng như phi khơng gian (như vị trí, hình dạng, các mối quan hệ về khơng gian như kề nhau, gần nhau, nối với nhau .v.v). GIS được ứng dụng vẽ bản đồ, xây dựng mơ hình dự báo, nghiên cứu quản lý tổng hợp một hoặc nghiều đối tượng, 1.2.2. Bản đồ chuyên đề Bản đồ chuyên đề là bản đồ được thiết kế nhằm trình bày các thực thể hay các khái niệm cụ thể, thường được dùng khi muốn nhấn mạnh một hay nhiều chủ đề nào đĩ. Tùy theo nội dung bản đồ chuyên đề thường được dùng trong việc: tìm phương hướng, hoa tiêu; qui hoạch; dự đốn sự phát triển; khai thác tài nguyên, khống sản; quản lý; phân tích khoa học và so sánh; giáo dục, v.v Bản đồ chuyên đề thể hiện rất chi tiết một mặt, một bộ phận của đối tượng hiện tượng. Nội dung của bản đồ liên quan đến mục tiêu sử dụng của nĩ. Nguyên tắc thành lập bản đồ chuyên đề: Mục đích bản đồ phải được xác định rõ ràng; Chính xác và hiện đại; Các đối tượng phải được phân loại một cách khoa học, đúng đắn và thống nhất. Nhất quán về phương pháp biểu hiện; Chính xác về mặt địa lý. 1.2.3. Phần mềm MapInfo MapInfo là phần mềm cơng cụ để xây dựng bản đồ trên máy tính kèm với các chức năng phân tích địa lý. Đây là cơng cụ hồn hảo để vẽ bản đồ trên máy tính, cho phép chúng ta thực hiện các phân tích địa lý phức tạp như phân chia khu vực, liên kết dữ liệu từ xa, việc kéo thả hoặc loại bỏ các đối tượng bản đồ trong ứng dụng và cho phép tạo bản đồ dựa theo bản đồ. MapInfo được xây dựng chủ yếu để xử lý các số liệu bản đồ cĩ sẵn, các số liệu thuộc tính của bản đồ. MapInfo cĩ khả năng kết nối với các phần mềm khác thơng qua việc hỗ trợ việc mở lưu file với phần mở rộng đa dạng cùng với cơng cụ chuyển đổi giữa các định dạng file linh hoạt.  Các bước thành lập bản đồ chuyên đề trong MapInfo a. Lập kế hoạch biên tập bản đồ: bao gồm chọn đề tài; mục đích của đề tài; dự kiến nội dung, phương pháp; phạm vi lãnh thổ biểu diễn
19 b. Xây dựng cơ sở dữ liệu: gồm các bước như thu thập dữ liệu khơng gian (bản đồ, ảnh hàng khơng, ); thu thập dữ liệu thuộc tính (dữ liệu thống kê, tài liệu, báo cáo, ); lựa chọn lưới chiếu và cơ sở tốn học; nhập dữ liệu; liên kết dữ liệu và kiểm tra; phân tích và xử lý. - Trong nhập dữ liệu, cần nhập dữ liệu khơng gian và dữ liệu thuộc tính Nhập dữ liệu khơng gian: lựa chọn cách vào số liệu cho phù hợp với nguồn dữ liệu với 3 cách (số hĩa, quét ảnh, vector hĩa) Nhập dữ liệu thuộc tính: cĩ nhiều cơng cụ vào dữ liệu khác nhau, nhưng phải xác định được loại nào thuận tiện để bước liên kết dữ liệu khơng gặp khĩ khăn, tốn thời gian và kinh phí - Trong phân tích và xử lý: cần Xác định nội dung cần phân tích và đưa lên bản đồ Xác định phương pháp thể hiện nội dung trên bản đồ, xác định các bậc phân khoảng, các giá trị trọng số của ký hiệu Biên vẽ các đối tượng nội dung của bản đồ theo các phương pháp và ký hiệu đã xác định Kiểm tra biên tập và chỉnh lý, sửa lỗi và trình bày kết quả bản đồ, in ấn MapInfo cho phép người dùng cĩ thể can thiệp khá sâu vào quá trình thành lập bản đồ cũng như đặt lại kiểu hiển thị các yếu tố nội dung trên bản đồ chuyên đề. Với phương pháp đồ giải người dùng cĩ thể định lại số lượng bậc trên bản đồ (2,4,6,8 bậc), cĩ thể lựa chọn các kiểu biểu đồ khác nhau khi dùng phương pháp biểu đồ, đặt lại màu sắc hiển thị yếu tố nội dung sau khi tạo bản đồ cho phù hợp với quy phạm thành lập bản đồ 1.3. Các phương pháp đánh giá bằng chỉ số chất lượng nước WQI (Water Quality Index) Chỉ số chất lượng nước WQI là biểu thức số học để diễn tả chất lượng của nguồn nước một cách dễ hiểu cho các nhà quản lý. Chỉ số chất lượng nước trong cơng tác đánh giá là một phương tiện cĩ khả năng tập hợp một lượng lớn các số liệu, thơng tin về chất lượng nước, đơn giản hĩa các số liệu chất lượng nước, với mục đích cung cấp thơng tin dưới dạng dễ hiểu, dễ sử dụng cho các cơ quan quản lý
20 tài nguyên nước, mơi trường và cơng chúng nĩi chung. WQI được đề xuất và áp dụng đầu tiên ở Mỹ vào những năm 1965–1970 và phát triểu thành nhiều biểu thức khác nhau đang được ứng dụng rộng rãi ở nhiều nơi. Cĩ nhiều hệ thống thơng số chất lượng nước khác nhau đã được phát triển trên thế giới tuỳ thuộc vào các quốc gia và khu vực thiết lập. 1.3.1. Các mơ hình WQI được áp dụng trên thế giới 1.3.1.1. WQI-CCME (Canadian Council of Ministers of the Environment) WQI-CCME được xây dựng dựa trên rất nhiều số liệu khác nhau sử dụng một quy trình thống kê với tối thiểu 4 thơng số và 3 hệ số chính (F1-phạm vi, F2-tần suất và 3-biên độ của các kết quả khơng đáp ứng được các mục tiêu chất lượng nước-giới hạn chuẩn). WQI-CCME là một cơng thức định lượng, dễ sử dụng. F1: tỷ lệ phần trăm giữa số thơng số khơng đạt tiêu chuẩn và tổng số thơng số đang xét. Số thơng số khơng đạt F1 = x 100 Tổng số thơng số F2: tần suất khơng đạt tiêu chuẩn, tức là tỷ lệ mẫu khơng đạt tiêu chuẩn với tổng số mẫu (xét tất cả các thơng số) F2 = Số mẫ u khơng đạt x 100 Tổng số mẫu F3: mức độ khơng đạt tiêu chuẩn (biên độ); F3 được tính theo 3 bước: - Tính độ lệch ei – là mức độ vượt tiêu chuẩn của từng mẫu khơng đạt Giá trị mẫu e 1 Nếu tiêu chuẩn của thơng số i là ngưỡng trên i Tiêu chuẩn Tiêu chuẩn e 1 Nếu tiêu chuẩn của thơng số i là ngưỡng dưới i Giá trị mẫu n  ei - Chuẩn hĩa tổng độ lệch qua cơng thức: nse i 1 Tong so mau nse F - Sau đĩ, F3 được tính bằng cơng thức: 3 0,01nse 0,01 Cuối cùng chỉ số chất lượng nước được tính qua cơng thức
21 F 2 F 2 F 2 CCME WQI 100 1 2 3 (Cơng thức 1.1) 1,732 Dựa vào đĩ ta cĩ thể phân loại chất lượng nước như sau: Bảng 0.1. Các khoảng đánh giá chất lượng nước theo CCME Ký Đánh WQI Ghi ch hiệu giá Chất lượng được bảo vệ và khơng cĩ mối đe dọa hoặc làm Xanh suy giảm nào thực sự, điều kiện rất gần với tự nhiên hoặc 95 – 100 Rất tốt dương ban đầu. Những thơng số này cĩ thể đánh giá tốt trong hầu như mọi thời điểm giám sát. Chất lượng được bảo vệ và cĩ rất ít mối đe dọa hoặc làm Lục 80 – 94 Tốt suy giảm, điều kiện hiếm khi khác biệt với tự nhiên hoặc ban đầu. Chất lượng nước thường được bảo vệ và đơi khi gặp các mối Vàng 65 – 79 Khá đe dọa hoặc bị suy giảm; điều kiện đơi khi khác với tự nhiên hoặc ban đầu. Trung Chất lượng thường xuyên bị đe dọa hoặc suy giảm; điều Cam 45 – 64 bình kiện khác với tự nhiên hoặc ban đầu. Chất lượng nước gần như luơn luơn bị đe dọa hoặc suy Nâu 0 – 44 Xấu giảm; điều kiện hầu như khác rất nhiều với tự nhiên hoặc ban đầu. 1.3.1.2. WQI-NSF (National Sanitation Foundation) WQI – NSF là một trong các bộ chỉ số chất lượng nước được dùng phổ biến nhất. WQI-NS được xây dựng bằng phương pháp Delphi của tập đồn Rand, thu nhận và tổng hợp ý kiến của một số đơng các chuyên gia khắp nước Mỹ để lựa chọn các thơng số chất lượng nước quyết định. Sau đĩ xác lập phần trọng lượng đĩng gĩp của từng thơng số (vai trị thơng số - wi) và tiến hành xây dựng các đồ thị chuyển đổi từ các giá trị đo được của thơng số sang chỉ số phụ (qi). Các ứng dụng của WQI-NSF rất phổ biến trong các nghiên cứu chất lượng nước mặt ở các lưu vực sơng, bao gồm đánh giá chất lượng, đánh giá phối hợp với phương pháp khác như đánh giá mờ hay GIS, hoặc ứng dụng xây dựng hệ thống chỉ thị chất lượng mới và so sánh. Cơng thức chung của WQI-NSF như sau: n wi WQI  qi (Cơng thức 1.2) i 1 Trong đĩ: qi: chỉ số phụ của thơng số i, cĩ giá trị trong khoảng 0-100 và được xác định
22 từ hàm chỉ số phụ của thơng số wi: trọng lượng đĩng gĩp của thơng số i, nhận giá trị trong khoảng 0 – 1 (tổng của các wi bằng 1) n: số thơng số được chọn để tính WQI; trong hệ thống NSF-WQI, n=9 Các thơng số lựa chọn và trọng số tương ứng trong phương pháp tính như sau: Bảng 0.2. Các thơng số và trọng số tương ứng phương pháp WQI-NFS - 3- 0 Thơng số DO FC pH BOD5 NO3 PO4 T Độ đục TDS Trọng số 0,17 0,15 0,12 0,1 0,1 0,1 0,1 0,08 0,08 WQI-NS được xây dựng rất khoa học dựa trên ý kiến số đơng các nhà khoa học về chất lượng nước, cĩ tính đến vai trị (trọng số) của các thơng số tham gia trong WQI và so sánh các kết quả với giá trị qua giản đồ tính chỉ số phụ (qi). Tuy nhiên các giá trị trọng số (wi) hoặc giản đồ tính chỉ số phụ (qi) trong WQI-NSF chỉ thích hợp với điều kiện chất lượng nước của Mỹ. 1.3.1.3. Chỉ số chất lượng nước chung (UWQI-Universal Water Quality Index) Được áp dụng phổ biến tại một số quốc gia Châu Âu, chỉ số chất lượng nước chung được xây dựng và áp dụng với mục đích đưa ra một phương pháp đơn giản trong việc đánh giá chất lượng nước mặt cho mục đích cấp nước. Chỉ số này cịn được ứng dụng vào việc đặc tính hố tồn bộ hệ sinh thái khu vực (Boyacioglu 2006; Ionus 2010). Cơng thức chung của UWQI bao gồm: n UWQI  wii I (Cơng thức 1.3) i 1 Với: Wi là trọng số của thơng số i ; Ii là chỉ số phụ của thơng số i; n là số thơng số Cách phân loại: sau khi tính tốn giá trị chỉ số chất lượng nước (UWQI), người ta chia chất lượng nước ra thành 5 loại: Từ 95 đến 100 là rất tốt; từ 75 đến 94 là tốt; từ 50 đến 74 là trung bình; từ 25 đến 49 là ơ nhiễm; từ 0 đến 24 là rất ơ nhiễm. 1.3.1.4. Chỉ số chất lượng nước của Bhargava (Ấn Độ) Bhargava năm 1983 đã đề xuất xây dựng một hệ thống các chỉ số chất lượng nước, thoả mãn các yêu cầu:
23 - Cĩ khả năng đáp ứng nhanh chĩng những thay đổi của giá trị các biến số - Trọng số của các biến (đại diện cho sự liên hệ của biến đối với từng mục đích sử dụng khác nhau) phải cĩ liên hệ với WQI - Nĩ phải cho giá trị thấp (cĩ thể bằng 0) khi một biến đơn đạt giá trị mà chất lượng nước xem là khơng phù hợp - Nĩ cĩ thể duy trì trạng thái khi một biến đạt một giá trị vượt ngưỡng mà khơng ảnh hưởng đến mục đích sử dụng nước - Sự khác biệt trong chuỗi chỉ thị cĩ thể phản ánh được sự khác biệt về mức độ quan trọng của một biến tuỳ theo mục đích sử dụng Theo mơ hình Bhargava 1983, WQI cho mỗi mục đích sử dụng nước (nước sinh hoạt, cơng nghệp, nơng nghiệp ) được tính tốn theo cơng thức 1.4 và WQI tổng quát được tính theo cơng thức 1.5: k 1 WQI 1 n n  i 1 WQI  F1 *100 (Cơng thức 1.4) WQI (Cơng thức 1.5) i 1 k Fi: Giá trị hàm nhạy của thơng số I, nhận giá trị khoảng 0,01 đến trên dưới 1 và được xác định từ đồ thị hàm nhạy đối với thơng số i. Xét dựa vào các Tiêu chuẩn quốc gia (quốc tế) quy định về chất lượng nước cho mỗi mục đích sử dụng riêng. n : thơng số chất lượng nước lựa chọn (khoảng từ 3 đến 6 loại thơng số). Trong đĩ WQI1 là WQI của các mục đích sử dụng nước khác nhau, k là số mục đích sử dụng nước. Các thơng số chất lượng nước lựa chọn cho các mục đích riêng và cách phân loại chất lượng nước theo mơ hình Bhargava như sau: Bảng 0.3. Các thơng số chất lượng nước lựa chọn theo Bhargava STT Mục đích sử dụng riêng Các thơng số lựa chọn n 1 Tiếp xúc trực tiếp Độ đục, amoni, TC, BOD5, DO 5 - 2 Cấp nước sinh hoạt Độ đục, BOD5, TC, DO, Cl 5 3 Nơng nghiệp Cl-, TDS, Bo, SAR 4 4 Cơng nghiệp Độ đục, TDS, độ cứng 3 Bảo vệ đời sống thủy sinh nước 5 T0, DO, Cl-, BOD 4 ngọt và tiếp xúc gián tiếp 5
24 Kết quả phân loại chất lượng nước theo WQI tổng quát như sau: 90 -100: Rất tốt; 65 – 89: Tốt; 35 – 64: Trung bình; 11 – 34: Ơ nhiễm; 0 – 10: Rất ơ nhiễm 1.3.1.5. Chỉ số chất lượng nước Malaysia Từ năm 1983 Malaysia đã xây dựng một hệ thống chỉ số chất lượng nước, bao gồm 6 thơng số: DO, BOD5, COD, SS, NH3-N, và pH để đánh giá sức khoẻ của các con sơng. Cơng thức đánh giá tổng quát như sau: WQI = 0,22(SI-DO)+0,19(SI-BOD)+0,16(SI-COD) +0,16(SI-SS)+0,15(SI-NH3-N) +0,12(SI-pH) (Cơng thức 1.6) Trong đĩ: SI - trọng số phụ của các chỉ số chính, được xác định theo những cơng thức chuyên biệt. Kết quả phân loại căn cứ vào WQI tổng quát như sau: 81-100: Sạch; 60-80: Ơ nhiễm ít; 0-59: Ơ nhiễm 1.3.2. Mơ hình WQI Việt Nam Phương pháp sử dụng chỉ số chất lượng nước (WQI) đã được ứng dụng nhiều trong cơng tác quản lý sử dụng nước. Các cơng trình nghiên cứu xây dựng WQI đặc trưng riêng cho Việt Nam cũng đã được các nhà nghiên cứu quan tâm, tập trung vào các lưu vực sơng lớn như sơng Hồng, sơng Cửu Long, sơng Đồng Nai. Các nghiên cứu về WQI nổi bật tại Việt Nam cĩ thể kể đến nghiên cứu của TS. Tơn Thất Lãng. 1.3.2.1. Chỉ số chất lượng nước WQI theo nghiên cứu của PGS.TS Lê Trình Chỉ số này do PGS.TS. Lê Trình đề xuất dựa theo 2 mơ hình WQI cơ bản của Mỹ và Ấn Độ áp dụng cho các sơng tại TPHCM trong khuơn khổ đề tài “Nghiên cứu phân vùng chất lượng nước theo các chỉ số chất lượng nước (WQI) và đánh giá khả năng sử dụng các nguồn nước sơng, kênh rạch ở vùng Tp. Hồ Chí Minh”. Theo đĩ, nghiên cứu đề xuất 2 mơ hình tính tốn chỉ số chất lượng nước HCM –WQI và WQIB – HCM. Cụ thể như sau:  Mơ hình HCM-WQI: cải tiến dựa theo mơ hình NFS-WQI của Hoa Kỳ, lựa chọn các thơng số điển hình và dựa vào thứ tự ưu tiên tính điểm xếp hạng (mi), trọng số đĩng gĩp trung gian (wi’), trọng số đĩng gĩp chính (wi), xây dựng đồ thị tương quan giữa các thơng số và lựa chọn chỉ số phụ (qi) của từng thơng số.
25 Bảng 0.4. Các trọng số ( i của các thơng số lựa chọn tương ứng Thơng số DO BOD5 Độ đục TN COD pH Coliform TP SS Dầu mỡ Trọng số 0,19 0,14 0,12 0,11 0,09 0,08 0,08 0,08 0,07 0,04 Bảng 0.5. Phương trình xác định chỉ số phụ (qi đối với các thơng số lựa chọn DO (y) y = - 0,7061 x2 + 17,179 x + 3,7855 2 BOD5 (y) y = 0,0068 x 2,1089 x + 100,34 Độ đục (y) y = 105,73 e- 0,0168 x Tổng N (y) y = 0,1213 x2 8,318 x + 99,233 COD (y) y = 0,0039 x2 1,157 x + 94,011 pH (y) y = 0,416 x4 11,609 x3 + 110,15 x2 409,46 x + 539,31 Tổng coliform (y) y = 8,899 Ln(x) + 132, 04 Tổng P (y) y = 14,443 Ln(x) + 33,146 SS (y) y = 0,0011 x2 0,6468 x + 101,36 Dầu mỡ (y) y = 19,082 Ln(x) + 3,9124  Mơ hình WQIB – HCM: chọn lọc các thơng số: pH, DO, SS, EC, BOD5, + - COD, NH4 (hoặc NO3 ), Fe, T.colifform và dầu mỡ để tính theo cơng thức n 1/n (Cơng thức 1.7) WQI =  Fi x 100 i=1 Từ kết quả tính WQI và phân loại chất lượng nước khảo sát, lập ký hiệu màu từng loại chất lượng nước Bảng 0.6. Phân loại chất lượng nước Chất lượng nước Ký hiệu màu Loại I ( rất tơt, khơng ơ nhiễm) Xanh lam Loại II (tốt, ơ nhiễm nhẹ) Xanh lục Loại III (trung bình, ơ nhiễm trung bình) Vàng Loại IV (xấu, ơ nhiễm nặng) Da cam Loại V (rất xấu, ơ nhiễm rất nặng) Đỏ 1.3.2.2. Chỉ số chất lượng nước WQI theo nghiên cứu của TS. Tơn Thất Lãng Tiến sĩ Tơn Thất Lãng nghiên cứu về đánh giá chất lượng nước sử dụng phương pháp Delphi xác định trọng số cho các thơng số và các hàm thực nghiệm để xây dựng các hàm trọng số phụ WQI đánh giá chất lượng nước sơng Hậu và Đồng
26 Nai. Các kết quả thu được đã giúp xác định chất lượng tổng hợp nguồn nước, từ đĩ đề ra các giải pháp phịng ngừa và giảm thiểu ơ nhiễm tại các khu vực sơng. Chỉ số WQI được thiết lập theo phương pháp Delphi, dựa vào 6 thơng số quan trọng đối với chất lượng nước là pH, BOD, DO, TSS, Tổng Nitơ và Coliform với những trọng số tương ứng. Bảng 0.7. Các thơng số chất lượng nước và trọng số tương ứng Thơng số BOD5 DO TSS pH  N Coliform Trọng số 0.23 0.18 0.16 0.15 0.15 0.13 Dựa vào ý kiến của các chuyên gia chất lượng nước, các thơng số chất lượng nước quan trọng được đánh giá bằng phương pháp cho điểm theo các khoảng giá trị của các yếu tố đĩ. Điểm sẽ biến thiên từ 1 – 10 tương ứng với các giá trị các thơng số biến thiên từ xấu đến tốt. Trị số trung bình từng điểm được tính tốn tương ứng với những khoảng giá trị của các thơng số chất lượng nước, được gọi là chỉ số phụ. Cơng thức tính tốn chỉ số WQI như sau: 6 WQI (Pi Ti) (Cơng thức 1.8) i 1 Trong đĩ: Pi là chỉ số của thơng số thứ i; Ti là trọng số của thơng số thứ i. Sau đĩ, phân loại ơ nhiễm nguồn nước mặt theo 6 mức độ như sau: Bảng 0.8. Phân loại ơ nhiễm nguồn nước theo chỉ số WQI Ký hiệu mẫu WQI Đánh giá Xanh dương 9.0 – 10 Khơng ơ nhiễm Lục 7.0 – 8.9 Ơ nhiễm rất nhẹ Vàng 5.0 – 6.9 Ơ nhiễm nhẹ Cam 3.0 – 4.9 Ơ nhiễm trung bình Đỏ 1.0 – 2.9 Ơ nhiễm nặng Nâu < 1 Ơ nhiễm rất nặng
27 1.3.2.3. Chỉ số chất lượng nước WQI theo Sổ tay hướng dẫn Tổng cục mơi trường Năm 2011, Tổng cục mơi trường đã ban hành sổ tay hướng dẫn tính tốn chỉ số chất lượng nước (Quyết định 879 QĐ-TCMT) với mục đích đánh giá nhanh chất lượng nước mặt lục địa một cách tổng quát, cĩ thể được sử dụng như một nguồn dữ liệu để xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước, cung cấp thơng tin mơi trường cho cộng đồng một cách đơn giản, dễ hiểu, trực quan và nâng cao nhận thức về mơi trường. Phương pháp tính cơ bản như sau:  Tính tốn WQI thơng số: WQI thơng số (WQISI) được tính tốn cho các thơng số BOD5, COD, N-NH4, P-PO4 , TSS, độ đục, Tổng Coliform theo cơng thức như sau: qi qi 1 WQI SI BPi 1 Cp qi 1 (Cơng thức 1.9) BPi 1 BPi Trong đĩ: BPi : Nồng độ giới hạn dưới của giá trị thơng số quan trắc được quy định trong bảng 1 tương ứng với mức i BPi+1: Nồng độ giới hạn trên của giá trị thơng số quan trắc được quy định trong bảng 1 tương ứng với mức i+1 qi: Giá trị WQI ở mức i đã cho trong bảng tương ứng với giá trị BPi qi+1: Giá trị WQI ở mức i+1 cho trong bảng tương ứng với giá trị BPi+1 Cp: Giá trị của thơng số quan trắc được đưa vào tính tốn. Bảng 0.9. Bảng quy định các giá trị qi, BPi Giá trị BPi quy định đối với từng thơng số i qi BOD5 COD N-NH4 P-PO4 Độ đục TSS Coliform (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (NTU) (mg/l) (MPN/100ml) 1 100 ≤4 ≤10 ≤0.1 ≤0.1 ≤5 ≤20 ≤2500 2 75 6 15 0.2 0.2 20 30 5000 3 50 15 30 0.5 0.3 30 50 7500 4 25 25 50 1 0.5 70 100 10.000 5 1 ≥50 ≥80 ≥5 ≥6 ≥100 >100 >10.000
28 Ghi chú: Trường hợp giá trị Cp của thơng số trùng với giá trị BPi đã cho trong bảng, thì xác định được WQI của thơng số chính bằng giá trị qi tương ứng.  Tính giá trị WQI đối với thơng số DO (WQIDO): tính tốn thơng qua giá trị DO % bão hịa. - Bước 1: Tính tốn giá trị DO % bão hịa:  Tính giá trị DO bão hịa: 2 3 DObaohoa 14.652 0.41022 T 0.0079910 T 0.000077774 T Với T là nhiệt độ mơi trường nước tại thời điểm quan trắc (đơn vị: 0C).  Tính giá trị DO % bão hịa: DO%bão hịa= DOhịa tan / DObão hịa*100 DOhịa tan: Giá trị DO quan trắc được (đơn vị: mg/l) - Bước 2: Tính giá trị WQIDO: qi 1 qi WQI SI C p BPi qi (Cơng thức 1.10) BPi 1 BPi Trong đĩ: Cp: giá trị DO % bão hịa. Cịn các giá trị BPi, BPi+1, qi, qi+1 là các giá trị tương ứng với mức i, i+1 trong Bảng 1.10. Bảng 0.10. Bảng quy định các giá trị BPi và qi đối với DO% bão hịa i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 BPi ≤20 20 50 75 88 112 125 150 200 ≥200 qi 1 25 50 75 100 100 75 50 25 1 Nếu giá trị DO% bão hịa ≤ 20 thì WQIDO bằng 1. Nếu 20< giá trị DO% bão hịa< 88 thì WQIDO được tính theo cơng thức 1.10 và sử dụng Bảng 1.10. Nếu 88≤ giá trị DO% bão hịa≤ 112 thì WQIDO bằng 100. Nếu 112< giá trị DO% bão hịa< 200 thì WQIDO được tính theo cơng thức 1.9 và sử dụng Bảng 1.10. Nếu giá trị DO% bão hịa ≥200 thì WQIDO bằng 1.  Tính giá trị WQI đối với thơng số pH
29 Bảng 0.11. Bảng quy định các giá trị BPi và qi đối với thơng số pH I 1 2 3 4 5 6 BPi ≤5.5 5.5 6 8.5 9 ≥9 qi 1 50 100 100 50 1 Nếu giá trị pH≤5.5 thì WQIpH bằng 1. Nếu 5,5< giá trị pH<6 thì WQIpH tính theo cơng thức 1.10 và sử dụng bảng 1.11. Nếu 6≤ giá trị pH≤8,5 thì WQIpH bằng 100. Nếu 8.5< giá trị pH< 9 thì WQIpH tính theo cơng thức 1.9 và sử dụng bảng 1.11. Nếu giá trị pH≥9 thì WQIpH bằng 1.  Tính tốn WQI Sau khi tính tốn WQI đối với từng thơng số nêu trên, việc tính tốn WQI được áp dụng theo cơng thức sau: 1/3 WQI 1 5 1 2 WQI pH WQI WQI WQI (Cơng thức 1.11) 100 5  a 2  b c a 1 b 1 Trong đĩ: WQIa: Giá trị WQI đã tính tốn đối với 05 thơng số: DO, BOD5, COD, N-NH4, P-PO4 WQIb: Giá trị WQI đã tính tốn đối với 02 thơng số: TSS, độ đục WQIc: Giá trị WQI đã tính tốn đối với thơng số Tổng Coliform WQIpH: Giá trị WQI đã tính tốn đối với thơng số pH. Ghi chú: Giá trị WQI sau khi tính tốn sẽ được làm trịn thành số nguyên.  So sánh chỉ số chất lượng nước đã được tính tốn với bảng đánh giá Sau khi tính tốn 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:
30 Bảng 0.12. Phân loại chất lượng nước theo chỉ số WQI Giá trị WQI Mức đánh giá chất lượng nước Màu 91 - 100 Sử dụng tốt cho mục đích cấp nước sinh hoạt Xanh nước biển Sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt nhưng 76 - 90 Xanh lá cây cần các biện pháp xử lý phù hợp Sử dụng cho mục đích tưới tiêu và các mục đích 51 - 75 Vàng tương đương khác Sử dụng cho giao thơng thủy và các mục đích 26 - 50 Da cam tương đương khác Nước ơ nhiễm nặng, cần các biện pháp xử lý 0 - 25 Đỏ trong tương lai
31 CHƯƠNG 2 PHÂN LOẠI VÀ ĐÁNH GIÁ CÁC NGUỒN GÂY Ơ NHIỄM MƠI TRƯỜNG NƯỚC MẶT TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 2.1. Đặc điểm phân bố các nguồn gây ơ nhiễm chính đối với hệ thống sơng, kênh rạch trên địa bàn Thành phố 2.1.1. Đặc điểm phân bố nguồn phát sinh nước thải sinh hoạt Nguồn phát sinh nước thải sinh hoạt chủ yếu là từ dân cư sinh sống trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh. Đây là nơi cĩ dân số lớn nhất cả nước, cĩ hơn 7,5 triệu người dân sinh sống tại đây (theo số liệu thống kê gần đây nhất). Phần lớn tập trung ở khu vực nội thành cũ (quận 1, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 11, Phú Nhuận, Tân Bình, Tân Phú, Gị Vấp, Bình Thạnh) với khoảng 3,9 triệu người, chiếm 52,76 dân số tồn thành; khu vực nội thành phát triển (2, 7, 9, 12, Thủ Đức, Bình Tân) cĩ khoảng 2,2 triệu người (chiếm tỷ lệ 29,17 ); khu vực ngoại thành (Củ Chi, Hĩc Mơn, Bình Chánh, Nhà Bè, Cần Giờ) cĩ khoảng 1,4 triệu người (chiếm tỷ lệ 18,07 ). Mật độ dân số thành phố cĩ sự chênh lệch khá lớn giữa các khu vực: cao nhất ở khu vực nội thành cũ (bình quân 27.486 người km2), tiếp đến là khu vực nội thành phát triển (bình quân 6.111 người km2), và sau cùng là khu vực ngoại thành (bình quân 835 người km2). Tính chung cho tồn thành phố, mật độ dân số cao nhất là ở quận 11 (45.241 người km2) và thấp nhất là ở huyện Cần Giờ (100 người km2). Với đặc điểm phân bố dân cư như trên kết hợp với điều kiện địa hình và cơ sở vật chất mạng lưới thốt nước hiện cĩ, cĩ thể thấy nước thải sinh hoạt của thành phố hiện nay chủ yếu được tiêu thốt vào các sơng, kênh rạch và cĩ thể chia thành 05 vùng tiếp nhận như sau: Khu vực trung tâm thành phố như sơng Sài Gịn, kênh Nhiêu Lộc – Thị Nghè, Tân Hĩa – Lị Gốm, Tàu Hũ – Bến Nghé, kênh Đơi – Tẻ, kênh 19 5 – Tham Lương – Bến Cát – Vàm Thuật, tiếp nhận nước thải sinh hoạt từ các quận nội thành cũ (quận 1, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 11, Phú Nhuận, Tân Bình, Tân Phú, Gị Vấp, Bình Thạnh). Theo Quyết định số 16 2014 Q Đ – UBND ngày 06/05/2014 của Ủy ban nhân dân thành phố về việc phân vùng các nguồn tiếp nhận nước thải trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh, khu vực này tiếp nhận các nguồn thải đạt tiêu chuẩn loại B.
32 Các kênh rạch vùng phía Nam thành phố tiếp nhận nước thải sinh hoạt từ các quận 7, 8 và một phần huyện Bình Chánh, Nhà Bè; với tiêu chuẩn tiếp nhận loại B. Riêng rạch Tắc Bến Rơ cịn tiếp nhận thêm lượng nước thải sau xử lý từ NMXLNT Bình Hưng với cơng suất hiện nay khoảng 140.000 m3 ngày đêm. Các kênh rạch vùng phía Bắc thành phố chủ yếu tiếp nhận nước thải sinh hoạt trên địa bàn huyện Củ Chi, Hĩc Mơn, cĩ yêu cầu đối với các nguồn thải phải đạt loại A khi xả thải vào khu vực vực này, nhằm đảm bảo chất lượng nguồn nước cấp Thành phố. Các kênh rạch vùng phía Đơng thành phố tiếp nhận nước thải sinh hoạt từ các quận 2, 9 và Thủ Đức. Hầu hết các nguồn thải phải vào đây đạt loại A, một số chỉ yêu cầu loại B. Các kênh rạch vùng phía Tây thành phố tiếp nhận một phần nước thải sinh hoạt từ các huyện Củ Chi, Hĩc Mơn, Bình Chánh. Ngược lại với khu vực phía Đơng, hầu hết khu vực này chỉ yêu cầu chất lượng nguồn thải loại B, do đây là khu vực hạ nguồn sơng Vàm Cỏ, vốn đã bị nhiễm phèn. (Bảng 1 phần Phụ lục).
33 Hình 0.1. Bản đồ phân bố các nguồn thải sinh hoạt trên địa bàn TPHCM
34 2.1.2. Đặc điểm phân bố cơng nghiệp Hiện nay trên địa bàn thành phố cĩ 03 KCX, 12 khu cơng nghiệp KCN và 01 KCNC với tổng diện tích 4.947,58 ha. Các khu này phân bố chủ yếu ở các quận huyện thuộc vùng ven khu trung tâm thành phố như Củ Chi, Hĩc Mơn, Bình Chánh, Bình Tân, Nhà Bè, Thủ Đức, quận 2, 7, 9. Các KCN thường nằm liền kề với sơng rạch và xả nước thải vào sơng rạch gần nhất. Bảng 0.1. Các nguồn tiếp nhận nước thải từ các KCN trên địa bàn TPHCM Diện T lệ Tên Nguồn tiếp nhận STT Địa điểm tích lấp đầy KCN/KCX nước thải (ha) (%) Xã Phạm Văn Hai, 1 An Hạ 123.51 23.22 Kênh An Hạ huyện Bình Chánh Phường Bình Chiểu, Kênh Ba Bị 2 Bình Chiểu 27.34 100 Quận Thủ Đức sơng Sài Gịn Phường Thạnh Mỹ Rạch Kỳ Hà 3 Cát Lái II 124 88.74 Lợi, Quận 2 sơng Đồng Nai Xã Bình Mỹ và Hịa Rạch Hàng Mớp 4 Đơng Nam 286.16 27.68 Phú, huyện Củ Chi sơng Sài Gịn Hiệp Phước Sơng Đồng Điền Giai đoạn 1 311.4 91.61 5 Xã Hiệp Phước, sơng Sồ i Rạp huyện Nhà Bè Rạch sg. Sồi Giai đoạn 2 597 6 Rạp Lê Minh Xuân Giai đoạn 1 100 100 Rạch Bà Bếp 6 Xã Lê Minh Xuân, kênh B K. xáng huyện Bình Chánh Giai đoạn 2 305.08 ngang Suối Cái rạch Phường Linh Trung, 7 Linh Trung 1 62 100 Gị Cơng sơng Quận Thủ Đức Tắc Đ ồng Nai Phường Bình Chiểu, Rạch Vĩnh Bình 8 Linh Trung 2 61.7 100 Quận Thủ Đức sơng Sài Gịn Tân Bình 129.96 100 9 Giai đoạn 1 Phường 15, Quận 105.95 100 Kênh Tham Lương Giai đoạn 2 Tân Bình 21.04 100 sơng Sài Gịn 10 Tân Phú Trung Xã Tân Phú Trung, 542.64 24 Kênh Thầy Cai Tân Thơng Hội, Củ
35 Diện T lệ Tên Nguồn tiếp nhận STT Địa điểm tích lấp đầy KCN/KCX nước thải (ha) (%) Chi Xã Tân Tạo, huyện Rạch Nước lên 11 Tân Tạo 380.15 87.7 Bình Chánh sơng Chợ Đệm Kênh Trần Quang Phường Hiệp 12 Tân Thới Hiệp 28.41 100 rạch Bế n Cát Thành, Quận 12 sơng Vàm Thuật Phường Tân Thuận 13 Tân Thuận 300 81 Sơng Sài Gịn Đơng, Quận 7 Kênh Đức Lập Quốc lộ 22, huyện 14 Tây Bắc Củ Chi 220 97.3 rạch Bến Mương Củ Chi sơng Sài Gịn Vĩnh Lộc 15 Giai đoạn 1 Phường Bình Hưng 203.18 100 Rạch Cầu Sa Giai đoạn 2 Hịa B, Q. Bình Tân 56.06 kênh Tham Lương Xã Phong Phú, 16 Phong Phú 90 Sơng Cần Giuộc huyện Bình Chánh Phường Tăng Nhơn Rạch Cần Giuộc 17 Cơng nghệ cao 872 Phú A, B – Quận 9 Sơng Đồng Nai Tổng cộng 4947.58 Nguồn Điều tra các nguồn thải chính trên địa bàn TPHCM – Chi cục Bảo vệ mơi trường TPHCM, 2013 Ngồi các KCN tập trung, trên địa bàn thành phố cịn cĩ nhiều CCN đã và đang từng bước hình thành. Khi Quy chế CCN ban hành theo Quyết định số 105 2009 QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ cĩ hiệu lực, Ủy ban Nhân dân thành phố đã cĩ Quyết định số 2013 QĐ-UBND ngày 24 04 2011 giao Sở Cơng thương lập “Quy hoạch phát triển CCN trên địa bàn TPHCM đến năm 2020, định hướng đến năm 2030”. Theo đĩ, quy hoạch đến và sau năm 2020, TPHCM sẽ củng cố, nâng cấp và quy hoạch mới với 17 CCN với tổng diện tích 1.033,11 ha Tuy nhiên, hiện nay, số CCN chính thức trên địa bàn thành phố cịn lại là 27 CCN với diện tích 1.652 ha (do CCN An Hạ, CCN Cơ khí ơ tơ TPHCM chuyển thành KCN và CCN Long Sơn được chuyển đổi cơng năng). Trong đĩ cĩ 16/27 cụm cĩ doanh nghiệp đang hoạt động với tổng số doanh nghiệp là 409. Tuy nhiên,
36 chỉ cĩ 03/16 cụm cĩ đơn vị kinh doanh hạ tầng (cụm Xuân Thới Sơn A, Nhị Xuân, cụm tiểu thủ cơng nghiệp Lê Minh Xuân). Ngồi ra, cịn cĩ 06 cụm đã cĩ đơn vị kinh doanh hạ tầng nhưng chưa cĩ doanh nghiệp hoạt động (CCN quận 2, cụm Tân Thới Nhì, cụm Tổng Cơng ty Nơng nghiệp Sài Gịn, cụm Đa Phước, cụm Phạm Văn Cội, cụm Bàu Trăn) (Bảng 2 phần Phụ lục). Bên cạnh đĩ, trên địa bàn thành phố cịn cĩ rất nhiều cơ sở sản xuất cơng nghiệp phân tán tại hầu hết các quận huyện với nhiều qui mơ và ngành nghề sản xuất khác nhau. Theo số liệu thống kê, tồn thành phố cĩ 14.841 cơ sở sản xuất cơng nghiệp và tiểu thủ cơng nghiệp (trong đĩ cĩ 14.418 cơ sở cơng nghiệp chế biến – chiếm 97,1 ; 153 cơ sở cơng nghiệp khai thác mỏ; 58 cơ sở sản xuất, phân phối điện, khí đốt và 212 cơ sở cung cấp nước, xử lý chất thải). Các cơ sở này phân bố rộng khắp thành phố, nhưng tập trung chủ yếu ở một số quận huyện như: Củ Chi, Hĩc Mơn, Bình Chánh, Bình Tân, Tân Bình, Tân Phú, Thủ Đức, 5, 6, 11. Nước thải từ các CCN và cơ sở cơng nghiệp phân tán được tiêu thốt vào hệ thống cống chung hoặc trực tiếp ra sơng, kênh rạch gần nhất. Trong số đĩ các nguồn tiếp nhận nước thải cơng nghiệp phân tán của thành phố cĩ các tuyến sơng, kênh rạch chính như: sơng Sài Gịn, rạch Tra – kênh An Hạ, kênh Tham Lương – Bến Cát – Vàm Thuật, kênh Tân Hĩa – Lị Gốm, kênh Tàu Hũ – Bến Nghé, sơng Chợ Đệm – kênh Đơi – kênh Tẻ, rạch Nước lên, suối Xuân Trường – suối Nhum – suối Cái.
37 Hình 0.2. Bản đồ phân bố các nguồn thải cơng nghiệp trên địa bàn TPHCM
38 2.1.3. Đặc điểm phân bố nơng nghiệp Ngành nơng nghiệp cũng gĩp phần gây ơ nhiễm nguồn nước mặt trên địa bàn thành phố bởi dư lượng hĩa chất sử dụng trong nơng nghiệp và chất thải chăn nuơi. Theo số liệu thống kê gần đây nhất, tổng diện tích gieo trồng cây hàng năm trên địa bàn thành phố là 41.248 ha (chiếm 19,7 diện tích tự nhiên), trong đĩ cĩ 25.437 ha cây lương thực, 9.218 ha cây rau đậu, 2.414 ha cây cơng nghiệp và 4.179 ha cây hàng năm khác. Do tốc độ đơ thị hĩa diễn ra khá nhanh nên đất sản xuất nơng nghiệp trên địa bàn thành phố bị thu hẹp dần và chỉ phân bố chủ yếu các huyện ngoại thành Củ Chi, Hĩc Mơn, Bình Chánh, Nhà Bè và một ít ở quận 9, 12. Do đặc điểm phân bố địa bàn sản xuất nơng nghiệp như trên nên các khu vực cĩ khả năng bị ảnh hưởng bởi dư lượng hĩa chất trong nơng nghiệp bao gồm sơng Sài Gịn từ cầu Bình Phước trở lên, sơng Đồng Nai đoạn ngang qua cù lao Long Phước, các kênh rạch vùng phía Bắc, phía Tây và phía Nam của thành phố. Bên cạnh đĩ, chất thải trong chăn nuơi cũng gĩp phần gây ơ nhiễm nguồn nước, đặc biệt là ở các trang trại chăn nuơi qui mơ lớn. Theo số liệu thống kê mới nhất, số lượng đàn vật nuơi trên địa bàn thành phố cĩ 293.367 con heo, 99.440 con bị, 4.448 con trâu và 121.000 gia cầm. Số lượng trang trại trên địa bàn thành phố cũng liên tục phát triển qua từng năm. Phần lớn các trang trại chăn nuơi và hoạt động chăn nuơi nĩi chung tập trung chủ yếu ở địa bàn các huyện Củ Chi, Hĩc Mơn và Bình Chánh. Như vậy, chất thải trong chăn nuơi cĩ khả năng ảnh hưởng đến nguồn nước sơng Sài Gịn và các kênh rạch vùng phía Bắc và phía Tây của thành phố. Các kênh rạch vùng phía Đơng và phía Nam của thành phố cũng bị ảnh hưởng một phần bởi chất thải chăn nuơi nhưng ở mức độ nhẹ hơn do qui mơ chăn nuơi ở 2 tiểu vùng này khơng lớn. Ngồi ra, khu vực ven nội thành và khu vực ngoại thành thành phố hiện cĩ 20 làng nghề hoạt động và phát triển tại 07 quận-huyện (nhưng chưa cĩ làng nghề nào được cơng nhận). Nguyên nhân là do chính quyền địa phương và các tổ chức, cá nhân trực tiếp tham gia sản xuất phát triển ngành nghề nơng thơn chưa nhận thức được vai trị, tầm quan trọng của việc cơng nhận làng nghề, làng nghề truyền thống.
39 Hiện nay chưa cĩ làng nghề nào cĩ biện pháp xử lý ơ nhiễm mơi trường hiệu quả. Là do các làng nghề với các cơ sở, hộ sản xuất sản xuất cĩ kỹ thuật sản xuất thủ cơng, cơ khí lạc hậu và trình độ khoa học cơng nghệ thấp kém hiện nay chắc chắn sẽ dẫn đến tình trạng ơ nhiễm mơi trường nhưng chi phí khắc phục là khá tốn kém, làm tăng giá thành và giảm khả năng cạnh tranh của sản xuất. Vì vậy, khĩ được các chủ hộ sản xuất tự giác thực hiện. Hầu hết các làng nghề trên địa bàn thuộc nhĩm A – loại hình sản xuất cĩ tiềm năng gây ơ nhiễm mơi trường thấp, được phép hoạt động trong khu dân cư. Khả năng phát sinh ơ nhiễm là khơng cao, chủ yếu là nước thải sinh hoạt, tuy nhiên do số lượng nhân cơng tại từng cơ sở, hộ gia đình thấp (quy mơ hộ gia đình), tập trung làng nghề ở khu vực ngoại thành và tại từng cơ sở, hộ gia đình đều đã cĩ bể tự hoại nên cũng giảm thiểu ơ nhiễm đáng kể. 2.1.4. Đặc điểm phân bố nuơi trồng thủy sản Hoạt động nuơi thủy sản cũng gĩp phần gây ơ nhiễm mơi trường nước do nước thải từ các ao hầm nuơi, thức ăn dư thừa trong chăn nuơi, bùn thải, dịch bệnh. Theo số liệu thống kê gần nhất, tồn thành phố cĩ 5.888 hộ nuơi thủy sản với tổng diện tích mặt nước nuơi là 7.044 ha. Hoạt động nuơi thủy ở thành phố diễn ra chủ yếu trên địa bàn huyện Cần Giờ, huyện Nhà Bè và rải rác ven sơng Đồng Nai và sơng Sài Gịn. Đối tượng nuơi chủ yếu là tơm sú (vùng nước lợ mặn). Ngồi ra cịn cĩ nuơi tơm càng xanh, cá cảnh, cá nước ngọt (chép, mè vinh, tai tượng, điêu hồng, trê vàng, trê phi, lươn, ) ở các vùng nước ngọt. Với đặc điểm phân bố vùng nuơi như trên, hoạt động nuơi thủy sản trên địa bàn thành phố cĩ khả năng ảnh hưởng đến chất lượng nước chủ yếu ở các sơng lớn như Sồi Rạp, Lịng Tàu (nơi cĩ mật độ nuơi khá dày) và một phần đối với sơng Đồng Nai, sơng Sài Gịn và các kênh rạch khác.
40 Hình 0.3. Bản đồ phân bố các nguồn thải nơng nghiệp, nuơi trồng thủy sản trên địa bàn TPHCM
41 2.2. Hiện trạng thu gom và xử lý nước thải các nguồn gây ơ nhiễm chính 2.2.1. Nước thải sinh hoạt 2.2.1.1. Hiện trạng thu gom Hệ thống thốt nước Thành phố hiện nay là hệ thống cống thốt nước chung, chia làm 02 hệ chính: loại hở là mạng lưới mương, kênh rạch và loại kín gồm các mương cĩ nắp và cống ngầm; thu gom, thốt nước nước mưa và nước thải. Nguồn tiếp nhận chính là sơng Sài Gịn, sơng Đồng Nai, sơng Lịng Tàu và sơng Sồi Rạp. Hệ thống thốt nước được xây dựng qua nhiều thời kỳ với tổng chiều dài cống hiện nay là hơn 1.000 km; xả ra hệ thống kênh rạch gồm 27 hệ kênh chính và 16 hệ kênh nhánh qua 412 cửa xả. Các tuyến cống phân bố khơng đều, mật độ cống thốt nước chủ yếu tập trung ở các quận nội thành. Diện tích phục vụ khoảng 62 km2 (chiếm khoảng 10% diện tích đất đơ thị). Tỷ lệ phục vụ khá cao đối với các quận nội thành (1, 3, 5 là 100%; ở các quận 4, 6, 8, 10, 11, Tân Bình, Phú Nhuận, Bình Thạnh) đạt từ 80% - 90%; các quận cịn lại thì từ 30% - 70 ; nhưng đối với các huyện ngoại thành như Bình Chánh chỉ khoảng 0,5%; huyện Cần Giờ cĩ tỷ lệ thấp hơn nữa. Số dân được phục vụ chiếm tỷ lệ khoảng 60%. Hiện nay đã cĩ 09 lưu vực thốt nước thải hình thành theo Quyết định 752 QĐ-TTg và đã được điều chỉnh lại, bao gồm cả điều chỉnh về ranh lưu vực thốt nước thải, xác định lại lưu lượng nước thải của từng lưu vực và vị trí nhà máy xử lý dựa vào phân bố dân cư mới và quy hoạch sử dụng đất mới trong Điều chỉnh quy hoạch chung xây dựng thành phố đến 2025. Hệ thống thu gom và xử lý nước thải mới được thi cơng hồn thiện và đi vào vận hành ở lưu vực Tàu Hũ – Bến Nghé với NMXLNT Bình Hưng đặt tại Bình Chánh, phục vụ cho khu vực dân cư sinh sống ở các quận 1, 3, 4, 5, 10, 11, Tân Bình. Riêng lưu vực Nhiêu Lộc – Thị Nghè đã thi cơng các tuyến thu gom nước thải sinh hoạt và trạm bơm nước thải, nhưng chưa xây dựng NMXLNT. Các khu vực cịn lại, hiện vẫn chưa cĩ HTXLNT. Nước thải sinh hoạt từ các khu vực này phần lớn được lắng từ các bể tự hoại sau đĩ được thốt chung với hệ thống nước mưa rồi chảy ra kênh, sơng rạch (Bảng 3 phần Phụ lục).
41 2.2.1.2. Hiện trạng xử lý nước thải sinh hoạt của thành phố Theo quy hoạch chung, từ nay đến năm 2020 trên địa bàn thành phố sẽ cĩ 9 NMXLNT sinh hoạt tập trung phân bố tại các lưu vực thốt nước khác nhau. Đến nay, thành phố đã xây dựng và đưa vào vận hành 02 NMXLNT sinh hoạt tập trung: - Trạm xử lý nước thải Bình Hưng Hịa với cơng suất xử lý nước 30.000 m3/ngày: tiếp nhận xử lý nước thải trên kênh Đen thuộc địa bàn quận Bình Tân. - Nhà máy xử lý nước thải Bình Hưng ở huyện Bình Chánh: giai đoạn 1 với tổng cơng suất xử lý theo thiết kế là 141.000 m3/ngày (dự kiến giai đoạn 2 là 469.000 m3 ngày, giai đoạn 3 là 5120.000 m3/ngày). NMXLNT Bình Hưng cĩ chức năng xử lý tồn bộ nước thải sinh hoạt của các khu dân cư trên phạm vi gần 1.000 ha, cụ thể là các quận 1, 3, 5, 7 và 10. Đây là NMXLNT sinh hoạt cĩ quy mơ lớn nhất nước hiện nay, nước thải sau xử lý sẽ đạt loại B trước khi thải ra mơi trường. Bên cạnh đĩ, trong khu đơ thị mới Phú Mỹ Hưng cũng đã đầu tư xây dựng và đưa vào vận hành 02 trạm xử lý nước thải sinh hoạt với cơng suất mỗi trạm hiện nay khoảng 5.000 m3 ngày đêm. Khu dân cư Trung Sơn cũng cĩ 01 trạm xử lý nước thải sinh hoạt với cơng suất khoảng 5.000 m3 ngày đêm. Như vậy lượng nước thải sinh hoạt được thu gom và xử lý hiện nay khoảng 186.000 m3 ngày đêm, chiếm 16 tổng lượng nước thải phát sinh. Phần cịn lại hiện vẫn được thải trực tiếp ra sơng rạch gây ơ nhiễm nguồn nước. Ngồi ra, Thành phố đang triển khai nhiều dự án cải thiện mơi trường nước như Dự án vệ sinh mơi trường lưu vực Nhiêu Lộc – Thị Nghè (NMXLT Nhiêu Lộc – Thị Nghè), Dự án thốt nước lưu vực Tham Lương – Bến Cát (NMXLNT Tham Lương – Bến Cát); Dự án thốt nước lưu vực Tây Sài Sịn (NMXLNT Tây Sài Sịn). 2.2.2. Nước thải cơng nghiệp 2.2.2.1. Các Khu chế xuất, Khu cơng nghiệp và Khu cơng nghệ cao a. Tình hình phát sinh nước thải sản xuất tại doanh nghiệp Nguồn phát sinh nước thải chủ yếu do hoạt động sản xuất của các ngành dệt nhuộm, chế biến thực phẩm, chế biến thủy – hải sản, thuộc da, xi mạ, sản xuất giấy và doanh nghiệp cĩ phát sinh nước thải sinh hoạt với khối lượng lớn (da giày, may mặc )
42 Trong gần 1.200 doanh nghiệp đang hoạt động tại các KCX/KCN/KCNC cĩ 332 trường hợp phát sinh nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt quy mơ lớn. Trong đĩ cĩ 305 trường hợp đã cĩ HTXLNT cục bộ, 27 trường hợp cịn lại chưa cĩ HTXLNT cục bộ (chủ yếu là do nguồn thải cĩ chất lượng nằm trong khả năng tiếp nhận, đã cĩ hợp đồng đấu nối và xử lý nước thải với Cơng ty Phát triển hạ tầng theo đúng quy định của Nghị định 88 2007 NĐ-CP của Chính phủ quy định về thốt nước đơ thị và khu cơng nghiệp. b. Tình hình xây dựng, vận hành hệ thống xử lý nước thải tập trung của các KCX/KCN và KCNC Đến nay, 16/16 KCX KCN KCNC đang hoạt động trên địa bàn thành phố đều đã cĩ NMXLNT tập trung: - Năm 1996, KCX Tân Thuận xây dựng NMXLNT tập trung với cơng suất thiết kế 10.000 m3/ngày. Tiếp theo từ năm 1999 đến năm 2005 cĩ 05 KCX, KCN đã tiến hành xây dựng và hồn thành NMXLNT tập trung, đĩ là Linh Trung, Linh Trung 2, Lê Minh Xuân, Tân Tạo (giai đoạn 1) và Tân Bình. - Từ năm 2009 thì 12 12 KCX KCN đã cĩ NMXLNT đi vào vận hành. - Trong 12 12 KCX KCN đang hoạt động, để đáp ứng yêu cầu phát triển sản xuất và dự phịng để xử lý tồn bộ nước thải phát sinh, một số khu đã đầu tư nâng cấp HTXLNT tập trung. Cụ thể, KCN Lê Minh Xuân hồn thành 01 đơn nguyên 2.000 m3/ngày nâng tổng cơng suất xử lý nước thải lên 6.000 m3/ngày; KCN Tân Bình hồn tất việc xây dựng thêm 01 đơn nguyên 2.000 m3/ngày; KCN Hiệp Phước đã xây dựng thêm 01 đơn nguyên 3.000 m3 ngày và đã đi vào hoạt động; KCX Linh Trung 1 xây dựng thêm 01 đơn nguyên 2.000 m3 ngày. KCNC đã xây dựng và vận hành HTXLNT cĩ cơng suất thiết kế 5.000 m3/ngày. - Trong 03 khu đang triển khai xây dựng thì KCN Đơng NXLNT cơng suất 5.000 m3/ngày). KCN An Hạ đã xây dựng xong trạm xử lý nước thải cơng suất 2.000 m3/ngày và đang vận hành thử nghiệm. - KCN Tân Phú Trung mặc dù đang trong giai đoạn đầu tư cơ sở hạ tầng để thu hút đầu tư. Tuy nhiên do đặc thù tồn tại các doanh nghiệp hoạt động từ trước khi
43 KCN được thành lập, do đĩ đến nay, KCN Tân Phú Trung đã đưa NMXLNT tập trung cĩ cơng suất 4.000 m3/ngày vào hoạt động từ năm 2009. Như vậy, tổng cơng suất thiết kế XLNT tại 14 KCX/KCN hiện hoạt động là 63.000 m3/ngày với lưu lượng xử lý thực tế là 43.000 – 44.000 m3 ngày đảm bảo xử lý tồn bộ nước thải phát sinh từ các KCX/KCN. c. Tình hình thu gom, đấu nối về hệ thống xử lý nước thải tập trung của các KCX/KCN và KCNC Các doanh nghiệp tại KCX KCN KCNC đã cơ bản hồn tất việc đấu nối thốt nước vào hệ thống thu gom dẫn về trạm xử lý trung tâm của từng khu. Chỉ riêng KCN Tân Phú Trung đang trong giai đoạn xây dựng cơ sở hạ tầng KCN thì việc đấu nối chưa hồn chỉnh do đặc thù là cĩ 45 doanh nghiệp quy mơ nhỏ hình thành từ trước khi thành lập KCN, nằm rải rác cách xa các tuyến thu gom nước thải của KCN, do đĩ gặp nhiều khĩ khăn trong việc thỏa thuận đấu nối thốt nước giữa các doanh nghiệp và chủ đầu tư. Ngồi ra KCN Tân Phú Trung yêu cầu các doanh nghiệp phải xử lý nước thải cục bộ đạt quy định tương đương QCVN 40:2011, loại B mới được đấu nối, do đĩ cho đến nay chỉ cĩ 25 doanh nghiệp (cĩ phát sinh nước thải sản xuất) đấu nối. Cụ thể như sau: - 28 doanh nghiệp phát sinh nước thải sản xuất, trong đĩ cĩ 25 28 doanh nghiệp đã đấu nối, cịn 2 doanh nghiệp chưa đấu nối do chưa đạt tiêu chuẩn đấu nối của KCN (tương đương QCVN 40:2011, cột B) và 01 doanh nghiệp cĩ xử lý cục bộ đạt tiêu chuẩn đã được Bộ Nơng nghiệp và Phát triển nơng thơn cấp phép xả thải ra hệ thống kênh thủy lợi. - 17 doanh nghiệp cịn lại chủ yếu phát sinh nước thải sinh hoạt, KCN sẽ cĩ kết hoạch đấu nối thu gom triệt để. Vì vậy, HTXLNT tập trung của KCN Tân Phú Trung đã hồn thành với cơng suất 4.000 m3 ngày nhưng chỉ tiếp nhận bình quân 500 - 600 m3/ngày nên hoạt động khơng hiệu quả. Mặc dù hầu hết các KCN trên địa bàn thành phố đều đã cĩ HTXLNT tập trung, tuy nhiên tại một số KCN, do cơ sở hạ tầng chưa hồn chỉnh, đặc biệt là hệ thống thốt nước thải tách riêng khỏi nước mưa, nên việc đấu nối nước thải từ các
44 cơ sở vào hệ thống thốt nước thải để đưa về trạm xử lý tập trung cịn gặp nhiều khĩ khăn, do vậy vẫn cịn tình trạng một số doanh nghiệp chưa thực hiện đấu nối mà xả nước thải trực tiếp ra bên ngồi, gây ơ nhiễm mơi trường. d. Chất lượng nước thải sau hệ thống xử lý nước thải tập trung của các KCX/KCN và KCNC Nhìn chung, các HTXLNT tập trung đều vận hành ổn định, đa số các chỉ tiêu đều đạt tiêu chuẩn QCVN 40:2011/BTNMT (cột B). Tuy nhiên, tại một số thời điểm, tại một số khu cĩ một vài chỉ tiêu vượt quá quy chuẩn cho phép. Theo kết quả đo đạc chất lượng mơi trường năm 2015 do Chi cục Bảo vệ mơi trường thực hiện định kỳ hàng năm cho thấy chất lượng nước thải sau HTXLNT tập trung của các khu như sau: - Đối với các thơng số hữu cơ và kim loại: 14 14 KCN đều đạt quy chuẩn QCVN 40:2011 BTNMT (100 đạt); - Đối với chỉ tiêu Tổng N, độ màu: 11 14 KCN đạt quy chuẩn chiếm 78,57%. Cĩ 03 khu khơng đạt QCVN 40:2011/BTNMT (chiếm 22,4%), cụ thể: + KCN Cát Lái: chỉ tiêu NH4 = 13,16mg l vượt 1,32 lần; KCN Bình Chiểu: chỉ tiêu Tổng Nitơ = 49,98mg l vượt 1,25 lần; chỉ tiêu + NH4 = 33,97 mg l vượt 3,34 lần; KCN Tân Tạo (Khu mở rộng): Độ màu = 273 Pt Co vượt 1,81 lần. Tuy hiện nay nhiều hệ thống xử lý nước thải tập trung tại các KCN, KCX hoạt động chưa thực sự hiệu quả do nhiều nguyên nhân khác nhau, chất lượng nước thải sau xử lý thỉnh thoảng khơng đạt tiêu chuẩn mơi trường cho phép, cần thiết phải theo dõi, giám sát thường xuyên thơng qua việc lắp đặt các thiết bị quan trắc tự động liên tục 2.2.2.2. Các cụm cơng nghiệp a. Tình hình đầu tư xây dựng hạ tầng, hệ thống xử lý nước thải tập trung của các cụm cơng nghiệp Bên cạnh đĩ, thành phố cịn cĩ nhiều CCN phân bố trên địa bàn các quận huyện: 2, 7, 8, 9, 12, Thủ Đức, Bình Tân, Hĩc Mơn, Bình Chánh, Củ Chi, Nhà Bè, Cần Giờ; ước tính hàng ngày thải ra khoảng 25.000 m3 nước thải. Phần lớn các
45 CCN này chưa được xây dựng cơ sở hạ tầng đồng bộ, chưa cĩ hệ thống thốt riêng cho nước thải cơng nghiệp và do đĩ chưa cĩ HTXLNT tập trung, trong khi việc xử lý nước thải cục bộ tại từng cơ sở cịn nhiều hạn chế. Đây là những nguồn gây ơ nhiễm quan trọng đối với mơi trường nước, cần ưu tiên kiểm sốt và quản lý chặt chẽ trong kế hoạch sắp tới. Cụ thể: Cĩ 02 CCN cĩ cĩ HTXLNT tập trung: cụm TTCN Lê Minh Xuân và Nhị Xuân (chiếm 12 ). 15 17 CCN chưa xây dựng HTXLNT tập trung, tuy nhiên một số doanh nghiệp trong CCN cũng đã đầu tư HTXLNT cục bộ như doanh nghiệp trong cụm Tân Qui B, cụm Hiệp Bình Phước, cụm Hiệp Thành, cụm Tân Thới Nhất. Theo thơng tin từ các Phịng Tài nguyên và Mơi trường quận/huyện, 19 doanh nghiệp trong 15 cụm trên đã cĩ HTXLNT, chiếm tỷ lệ 7,4%. Với đa dạng ngành nghề hoạt động cùng với cơng nghệ sản xuất lạc hậu dẫn đến lượng nước thải phát sinh lớn cả về lưu lượng và tải lượng. Thêm vào đĩ, số lượng lớn các doanh nghiệp khơng xử lý đạt tiêu chuẩn mơi trường là một trong những nguyên nhân gây nên tình trạng ơ nhiễm kênh rạch trên địa bàn TP.HCM. (Bảng 4 phần Phụ lục). b. Chất lượng mơi trường nước tại các cụm cơng nghiệp Đối với các CCN đã cĩ HTXLNT tập trung: Chất lượng nước thải sau HTXLNT tập trung đều đạt Quy chuẩn nước thải cơng nghiệp QCVN 40:2011/BTNMT (cột B). Đối với các CCN chưa cĩ HTXLNT tập trung: Tiến hành lấy mẫu nước mặt xung quanh CCN, kết quả phân tích được so sánh với Quy chuẩn chất lượng nước mặt QCVN 08-MT:2015/BTNMT (cột B1), cụ thể: - Chất lượng nước mặt xung quanh khu vực các CCN hầu hết đều khơng đạt, + chủ yếu khơng đạt đối với các chỉ tiêu COD, BOD5, TSS, N-NH4 , Coliform. - Đặc biệt, đáng quan tâm nhất là một số chỉ tiêu độc hại là đặc thù của các ngành sản xuất cơng nghiệp cĩ giá trị vượt nhiều lần so với quy chuẩn tại một số vị trí lấy mẫu, cụ thể như sau: CCN Hiệp Thành, tại vị trí giữa kênh Trần Quang Cơ, CN- = 1,61 mg/l + vượt 80,5 lần; Pb = 0,054 mg l vượt 1,08 lần; N-NH4 = 28 mg l vượt 56 lần;
46 Coliform = 3,9x106 MPN 100ml vượt 520 lần. CCN Linh Trung, tại vị trí mương nước trước đường vào nhà máy Phong - + Phú, CN = 1,03 mg l vượt 51,5 lần; Pb = 0,057 mg l vượt 1,14 lần; N-NH4 = 10,94 mg l vượt 21,84 lần; Coliform = 7x105 MPN 100ml vượt 93 lần. 2.2.2.3. Các cơ sở cơng nghiệp phân tán Ngồi ra trên địa bàn thành phố cịn cĩ hàng nghìn cơ sở sản xuất cơng nghiệp với nhiều qui mơ và ngành nghề khác nhau phân bố rộng khắp địa bàn 24 quận/huyện, trong đĩ cĩ nhiều cơ sở nằm đan xen trong khu vực dân cư (hiện tại chưa được thống kê và xếp loại đầy đủ, chính xác). Thời gian qua thành phố đã tiến hành di dời và xử lý ơ nhiễm được 1.402 doanh nghiệp, cơ sở sản xuất gây ơ nhiễm mơi trường trong khu vực dân cư. Tuy nhiên vẫn cịn một số doanh nghiệp tiếp tục hoạt động trong các khu vực dân cư, xả nước thải vào hệ thống thốt nước chung của thành phố, gĩp phần gây ơ nhiễm mơi trường kênh rạch và gây khĩ khăn cho việc xử lý nước thải tại các NMXLNT sinh hoạt tập trung của thành phố. Từ năm 2010, việc điều tra thống kê nguồn thải được thực hiện trên địa bàn 24 quận/huyện với tổng số 826 nguồn thải. Các nguồn thải phân bố chủ yếu ở các quận/huyện vùng ven: Củ Chi, Hĩc Mơn, Bình Chánh, Bình Tân, Thủ Đức, Gị Vấp, quận 9, quận 12 do nguồn thải sản xuất tập trung tại các quận/huyện này. Trong đĩ, 133/826 nguồn thải tập trung tại huyện Bình Chánh (chiếm 16%), các nguồn thải cịn lại chủ yếu thuộc các quận huyện vùng ven, một số ít nằm trong trung tâm thành phố (Bảng 5 phần Phụ lục). Ngồi ra, kết quả điều tra cũng cho thấy 485/826 nguồn thải cĩ HTXLNT, chiếm khoảng 60 . Đa số các nguồn thải khơng cĩ HTXLNT đều xử lý nước thải qua bể tự hoại trước khi thải ra mơi trường. Hầu hết các nguồn thải điều tra thuộc quận 5 và Phú Nhuận là nguồn thải dịch vụ, y tế, trên 90 đã xây dựng cơng trình xử lý nước thải. Trong khi đĩ, Bình Chánh và Gị Vấp cĩ tỷ lệ nguồn thải đã xử lý nước thải thấp (30 – 40%). Các nguồn thải cơng nghiệp cĩ lưu lượng lớn (trên 50 m3 ngày) phân bố hầu hết các lưu vực sơng rạch của thành phố, trong đĩ kênh Tham Lương và rạch Tra là
47 2 lưu vực tiếp nhận nhiều nguồn thải cơng nghiệp lớn, đây cũng là 2 lưu vực cĩ lượng nước thải cao, phát sinh từ các ngành nghề cĩ hệ số phát thải cao. Bảng 0.2. Thống kê nguồn thải lớn theo kênh rạch tiếp nhận nước thải Số nguồn Tổng lưu Tải lượng Kênh rạch tiếp TT thải lượng (kg ngđ Ngành nghề chính nhận nước thải 3 3 (> 50m ) (m ngđ COD SS Tham Lương - Bến Dệt nhuộm, may mặc, 1 55 16.702 4.980 2.050 Cát - Vàm Thuật thực phẩm, giấy Sản xuất rượu bia, giấy, 2 Rạch Tra 24 27.153 2.271 692 dệt nhuộm Dệt nhuộm, may mặc, 3 Rạch Chiếc 17 8.122 290 432 chế biến sữa R. Nước Lên – sơng 4 17 7.172 5.503 7.713 May mặc Chợ Đệm 5 Sơng Sài Gịn 15 5.124 369 278 Thực phẩm, cao su 6 Tân Hĩa-Lị Gốm 14 1.508 139 83 Dệt nhuộm, may mặc 7 Sơng Tắc 13 6.161 1.345 515 Giấy, dệt nhuộm Dệt nhuộm, chế biến 8 Kênh Đơi – Tẻ 12 2.223 868 738 thủy sản 9 Kênh 19/5 9 1.008 1.430 1.256 May mặc, giấy 10 Kênh An Hạ 6 8.276 2.172 381 Giấy 11 Nhiêu Lộc-Thị Nghè 5 598 157 74 May mặc, thực phẩm 12 Rạch Bến Cát 5 7.917 1.044 761 Sản xuất rượu bia, giấy 13 Sơng Nhà Bè 5 10.410 113 182 Thực phẩm Thực phẩm, chất tẩy 14 K.Bến Nghé 4 1.033 130 69 rửa 15 Rạch Sơn 4 282 256 462 May mặc, cao su 16 Bùi Hữu Nghĩa 3 503 55 109 Dệt nhuộm 17 R.Cầu Võng 3 1.652 84 108 Xử lý nước thải 18 R.Hàng Mớp 3 185 60 22 Chế biến sữa, cao su Dệt nhuộm, kho xăng 19 Sơng Đồng Nai 3 570 73 154 dầu 20 Kênh Ngang 2 989 - - Xử lý nước thải 21 Rạch Bà Hồng 2 185 382 184 Chất tẩy rửa Chế biến thủy sản, 22 Rạch Dĩa 2 140 29 53 luyện kim 23 R.Vĩnh Bình 2 1.305 2 2 Chợ đầu mối