Khóa luận Đánh giá hiện trạng môi trường nước thải công ty cổ phần giấy Hoàng Văn Thụ

THỤ” KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Khoa học Môi trường Lớp : K46 - KHMT - N01 Khoa : Môi trường Khoá học : 2014-2018 Giảng viên hướng dẫn : TS. Đặng Thị Hồng Phương Thái Nguyên - năm 2018 i LỜI CẢM ƠN Thực tập tốt nghiệp là giai đoạn cần thiết và có ý nghĩa quan trọng đối với mỗi sinh viên cuối khóa, nhằm nâng cao năng lực tri thức, tổng hợp các kiến thức đã học và có cơ hội mở rộng kỹ năng thực tiễn trong việc nghiên cứu khoa học. Được sự nhất trí của Ban chủ nhiệm khoa Môi trường em đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “Đánh giá hiện trạng môi trường nước thải công ty cổ phần giấy Hoàng Văn Thụ” dưới sự hướng dẫn của TS. Đặng Thị Hồng Phương. Để hoàn thành khóa luận này em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Môi trường, đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Đặng Thị Hồng Phương, người đã hướng dẫn và chỉ bảo tận tình để em hoàn thành tốt khóa luận này. Em cũng xin chân thành cảm ơn các cán bộ Trung tâm quan trắc tài nguyên và môi trường tỉnh Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện và nhiệt tình giúp đỡ em trong suốt quá trình em nghiên cứu, thu thập thông tin về công ty cổ phần giấy Hoàng Văn Thụ. Với kiến thức và thời gian có hạn cho nên đề tài còn nhiều sai sót, vì vậy em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy cô và các bạn để bài khóa luận này được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày tháng năm 2018 Sinh viên Nguyễn Thị Thúy Lệ ii DANH MỤC CÁC BẢNG trang Bảng 2.1. Phân bố nguồn nước mặt ở Việt Nam. ........................................... 14 Bảng 2.2. Công suất nước ngầm ở một số vùng ............................................ 15 Bảng 3.1. Vị trí lấy mẫu .................................................................................. 20 Bảng 3.2. Các phương pháp lấy mẫu .............................................................. 21 Bảng 4.1. Kết quả đo, phân tích nước thải sản xuất ...................................... 42 Bảng 4.2 Kết quả đo, phân tích nước thải sinh hoạt ....................................... 44 Bảng 4.3. Kết quả đo và phân tích chất lượng nước mặt ................................ 46 iii DANH MỤC CÁC HÌNH trang Hình 4.1. Sơ đồ vị trí của Công ty cổ phần giấy Hoàng Văn Thụ. ................ 23 Hình 4.2: Sơ đồ công nghệ dây chuyền xeo giấy Duplex (Xeo VI) ............... 28 Hình 4.3: Sơ đồ công nghệ dây chuyền tận thu bột thải của hệ thống ........... 29 xử lý nước thải................................................................................................. 29 Hình 4.4. Máy cuộn ......................................................................................... 30 Hình 4.5. Máy xeo ........................................................................................... 31 Hình 4.6. Băng tải ........................................................................................... 31 Hình 4.7: Cấu trúc bể tự hoại. ......................................................................... 33 iv DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT Từ, cụm từ Nguyên nghĩa viết tắt BTNMT Bộ Tài nguyên Môi trường CP Chính Phủ ĐTM Đánh giá tác động môi trường TN & MT Tài nguyên và Môi trường TCXDVN Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam QCVN Quy chuẩn Việt Nam NĐ Nghị định QĐ Quyết định TT Thông tư SMEWW Các phương pháp chuẩn xét nghiệm nước và nước thải v MỤC LỤC trang Phần 1 MỞ ĐẦU ............................................................................................... 1 1.1. Đặt vấn đề................................................................................................... 1 1.2. Mục tiêu của đề tài ..................................................................................... 2 1.2.1 Mục tiêu chung ......................................................................................... 2 1.2.2 Mục tiêu cụ thể ......................................................................................... 2 1.3. Yêu cầu của đề tài ...................................................................................... 2 1.4. Ý nghĩa của đề tài ....................................................................................... 3 1.4.1 Ý nghĩa trong khoa học ............................................................................ 3 1.4.2 Ý nghĩa trong thực tiễn ............................................................................ 3 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU ..................................................................... 4 2.1. Cơ sở khoa học ........................................................................................... 4 2.1.1. Một số khái niệm cơ bản ......................................................................... 4 2.1.2 Các thông số của chất lượng nước ......................................................... 10 2.1.3. Một số văn bản liên quan đến quản lý tài nguyên nước ....................... 12 2.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước .............................................. 13 2.2.1. Tình hình nghiên cứu trên Thế giới ...................................................... 13 2.2.2. Thực trạng tài nguyên nước tỉnh Thái Nguyên ..................................... 17 Phần 3 ĐỐI TƯỢNG NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ... 19 3.1. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu ............................................................... 19 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................ 19 3.1.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................... 19 3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ............................................................ 19 3.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 19 3.3.1. Khái quát về Công ty cổ phần giấy Hoàng Văn Thụ ............................ 19 3.3.2. Quy trình hệ thống xử lý nước thải của công ty ................................... 19 vi 3.3.3. Đánh giá chất lượng nước của công ty.................................................. 19 3.3.4. Nguyên nhân gây ô nhiễm nước sông CầuError! Bookmark not defined. 3.3.5. Một số định hướng và giải pháp khắc phục, giảm thiểu ô nhiễm môi trường do nước thải công ty gây ra ................................................................. 19 3.4. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 19 3.4.1. Phương pháp kế thừa ............................................................................. 19 3.4.2. Phương pháp điều tra thu thập thông tin thứ cấp .................................. 19 3.4.3. Phương pháp lấy mẫu nước thải............................................................ 20 3.4.4. Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm ................................... 21 3.4.5. Phương pháp xử lý số liệu, tổng hợp và phân tích thống kê ................. 21 3.4.7. Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia .......................................... 22 Phần 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .................................. 23 4.1. Khái quát về Công ty cổ phần giấy Hoàng Văn Thụ ............................... 23 4.1.1. Hệ thống cấp, thoát nước thải, thoát nước mưa .................................... 24 4.1.3. Hiện trạng công nghệ sản xuất .............................................................. 25 4.2. Quy trình xử lý nước thải của Nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ ................ 32 4.2.2. Nơi tiếp nhận nguồn nước thải của Công ty cổ phần giấy Hoàng Văn Thụ . 41 4.3. Đánh giá chất lượng nước của Công ty cổ phần giấy Hoàng Văn Thụ ... 42 4.3.1. Đánh giá chất lượng nước thải sản xuất ................................................ 42 4.3.2 Đánh giá chất lượng nước thải sinh hoạt ............................................... 44 4.3.3. Đánh giá chất lượng nước mặt Sông Cầu tại trước và sau điểm tiếp nhận nước thải. ................................................................................................ 45 4.4. Một số định hướng, giải pháp khắc phục giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước do nước thải công ty gây ra .................................................................... 47 4.4.1. Định hướng trong công tác quản lý ....................................................... 47 4.4.2. Định hướng trong sản xuất .................................................................... 47 vii 4.4.3. Định hướng trong xử lý nước thải ......................................................... 47 PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .............................................................. 49 5.1 Kết luận ..................................................................................................... 49 5.2. Kiến nghị .................................................................................................. 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 51 1 Phần 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Cũng như không khí và ánh sáng, nước đóng vai trò không thể thiếu trong quá trình hình thành sự sống trên Trái đất, quá trình sống của con người và các sinh vật. Nước tham gia vào vai trò tái sinh thế giới hữu cơ (tham gia quá trình quang hợp), trong quá trình trao đổi chất, nước đóng vai trò trung tâm. Những phản ứng lý hóa học diễn ra với sự tham gia bắt buộc của nước, là dung môi của nhiều chất và đóng vai trò dẫn đường cho các muối đi vào cơ thể. Trong khu dân cư, nước phục vụ cho mục đích sinh hoạt. Trong sản xuất công nghiệp, nước đóng vai trò quan trọng tham gia vào quá trình sản xuất các sản phẩm phục vụ cho nhu cầu của con người. Đối với cây trồng nước là nhu cầu thiết yếu, đồng thời có vai trò điều tiết các chế độ nhiệt, ánh sáng, chất dinh dưỡng, vi sinh vật, độ thoáng khí trong đất.Vì vậy, nước được coi như cội nguồn của sự tồn tại, mọi sự sống đều không thể diễn ra nếu thiếu nước. Đất nước ta trong những năm gần đây không ngừng đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Không thể phủ nhận những lợi ích mà công nghiệp hóa, hiện đại hóa mang lại như tình hình tăng trưởng kinh tế, xã hội, văn hóa, giáo dục,... Tuy nhiên tốc độ công nghiệp hoá, đô thị hoá khá nhanh và gia tăng dân số ngày càng phức tạp như hiện nay đã gây sức ép không nhỏ đối với tài nguyên nước trong vùng lãnh thổ. Môi trường nước ở nhiều đô thị, khu công nghiệp và làng nghề ngày càng bị ô nhiễm bởi nước thải, khí thải và chất thải rắn. Ở các thành phố lớn, hàng trăm cơ sở sản xuất công nghiệp đang hoạt động hàng ngày gây ô nhiễm môi trường nước do không có hoặc có nhưng công trình và thiết bị xử lý chất thải không đạt tiêu chuẩn xả thải. Ô nhiễm nước thải do sản xuất công nghiệp đang là vấn đề trở nên rất nhức nhối hiện nay. 2 Công ty cổ phần giấy Hoàng Văn Thụ là đơn vị sản xuất giấy lớn nhất của tỉnh Thái Nguyên, có địa điểm đặt tại phường Quán Triều, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên. Công ty cũng đã có những đóng góp rất lớn vào sự phát triển đáng kể kinh tế, xã hội của tỉnh Thái Nguyên. Tuy nhiên, hoạt động của nhà máy đã có những ảnh hưởng xấu đến chất lượng môi trường, đặc biệt là chất lượng môi trường nước. Chính vì những lý do trên, đề tài: “Đánh giá hiện trạng môi trường nước thải Công ty cổ phần giấy Hoàng Văn Thụ” đã được thực hiện. 1.2. Mục tiêu của đề tài 1.2.1 Mục tiêu chung Đánh giá chất lượng nước thải của Nhà máy giấy Hoàng Văn Thụ, từ đó xác định mức độ ô nhiễm và nguồn gây ô nhiễm nguồn nước thải để đề xuất một số biện pháp xử lý nhằm giảm thiểu ô nhiễm đối với môi trường nước 1.2.2 Mục tiêu cụ thể - Đánh giá chất lượng nước thải sản xuất của công ty - Đánh giá chất lượng nước thải sinh hoạt trong công ty - Đánh giá chất lượng nước sông Cầu tại trước và sau điểm tiếp nhận nước thải của công ty 1.3. Yêu cầu của đề tài - Thông tin và số liệu thu được chính xác, trung thực, khách quan - Các mẫu nghiên cứu và phân tích phải đảm bảo tính khoa học và đại diện cho khu vực nghiên cứu - Đánh giá đầy đủ, chính xác chất lượng nước thải của nhà máy - Các kết quả phân tích phải được so sánh với tiêu chuẩn, quy chuẩn môi trường Việt Nam - Giải pháp, kiến nghị đưa ra phải thực tế, có tính khả thi và phù hợp với điều kiện của nhà máy. 3 1.4. Ý nghĩa của đề tài 1.4.1 Ý nghĩa trong khoa học - Có cơ hội tiếp cận với cách thức thực hiện một đề tài nghiên cứu khoa học - Vận dụng kiến thức đã học vào thực tế và rèn luyện về kỹ năng tổng hợp và phân tích số liệu, tiếp thu và học hỏi những kinh nghiệm từ thực tế. 1.4.2 Ý nghĩa trong thực tiễn - Tăng cường trách nhiệm của ban lãnh đạo nhà máy trước hoạt động sản xuất đến môi trường. Từ đó có hoạt động tích cực trong việc xử lý nước thải. - Cảnh báo nguy cơ tiềm tàng về ô nhiễm suy thoái môi trường nước do nước thải gây ra, ngăn ngừa và giảm thiểu ảnh hưởng của nước thải đến môi trường, bảo vệ sức khỏe của người dân khu vực quanh công ty. 4 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Cơ sở khoa học Tài nguyên nước bao gồm nguồn nước mặt, nước dưới đất, nước mưa và nước biển. Nguồn nước mặt tồn tại thường xuyên hay không thường xuyên trong các thủy vực ở trên mặt đất như sông ngòi, hồ tự nhiên, hồ chứa (hồ nhân tạo), đầm lầy, đồng ruộng và băng tuyết. Tài nguyên nước sông là thành phần chủ yếu và quan trọng, được sử dụng rộng rãi trong đời sống và sản xuất. Do đó, tài nguyên nước là một trong những yếu tố quyết định sự phát triển kinh tế xã hội của một vùng lãnh thổ hay một quốc gia. 2.1.1. Một số khái niệm cơ bản - Khái niệm môi trường Theo Điều 3, Luật Bảo vệ môi trường Việt Nam ngày 23/6/2014 môi trường được định nghĩa như sau: “Môi trường là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác động đối với sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật”.[6] - Khái niệm ô nhiễm môi trường Theo khoản 8 điều 3, Luật Bảo vệ môi trường Việt Nam năm 2014: “Ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của các thành phần môi trường không phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật môi trường và tiêu chuẩn môi trường gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật”.[6] - Khái niệm ô nhiễm môi trường nước Theo hiến chương Châu Âu về nước có định nghĩa như sau: “Ô nhiễm môi trường nước là do tác động của con người gây nên một biến đổi nào đó làm thay đổi chất lượng nước, chính sự thay đổi này gây nên nguy 5 hiểm cho con người, công nghiệp, nông nghiệp, thủy sản,với động vật nuôi và động vật hoang dã”. - Khái niệm tiêu chuẩn môi trường Theo khoản 6 điều 3 Luật Bảo vệ môi trường Việt Nam 2014 định nghĩa: “Tiêu chuẩn môi trường là mức giới hạn của các thông số về chất lượng môi trường xung quanh, hàm lượng của các chất gây ô nhiễm có trong chất thải, các yêu cầu kỹ thuật và quản lý được các cơ quan nhà nước và các tổ chức công bố dưới dạng văn bản tự nguyện áp dụng để bảo vệ môi trường”.[6] - Khái niệm về tài nguyên nước + Theo Giám đốc UNESCO Koichiro Matsuura, trong tình trạng thiếu nước gia tăng như hiện nay, vấn đề quản lý hiệu quả tài nguyên nước trở nên quan trọng hơn bao giờ hết và việc đấu tranh với cái nghèo còn tùy thuộc vào khả năng chúng ta đầu tư vào lĩnh vực tài nguyên nước.[10] Nhu cầu về nước ngày càng tăng, tại nhiều quốc gia trên thế giới tài nguyên nước đã bị khai thác quá mức, vượt quá khả năng của nguồn nước. Hơn nữa, do tác động của biến đổi khí hậu, tình trạng khan hiếm nước càng thêm trầm trọng hơn. Do đó, vấn đề cạnh tranh về nước đang ngày càng trở nên căng thẳng giữa các quốc gia, khu vực, đô thị, nông thôn, hoặc giữa các ngành nghề, lĩnh vực hoạt động khác nhau. Điều đó khiến cho nước đang dần trở thành một trong những vấn đề chính trị tại nhiều quốc gia trên thế giới. + Nhằm hạn chế nhu cầu cũng như chống thất thoát nước, đồng thời tăng cường quản lý tài nguyên nước, nhiều chính sách đã được áp dụng. Luật pháp về bảo vệ và quản lý tài nguyên nước đã được ban hành tại nhiều quốc gia. Song, trên thực tế, những cải cách, đổi mới này vẫn chưa thực sự có hiệu quả, công việc thường chỉ giới hạn trong ngành nước. Vì vậy, muốn thực sự có hiệu lực, các quyết định cho vấn đề nước cần thiết có sự tham gia của lãnh 6 đạo của tất cả các ngành, trong đó có các ngành nông nghiệp, năng lượng, thương mại và tài chính, bởi tất cả các ngành này đều có ảnh hưởng quyết định đến quản lý tài nguyên nước. Ngoài ra, sự cộng tác, phối hợp giữa khối nhà nước với khối tư nhân và cộng đồng xã hội cũng hết sức quan trọng. + Tài nguyên nước là một dạng tài nguyên thiên nhiên đặc biệt, vừa vô hạn vừa hữu hạn và chính bản thân nước có thể đáp ứng cho các nhu cầu của cuộc sống, ăn uống, sinh hoạt, hoạt động công nghiệp, năng lượng, nông nghiệp, giao thông vận tải thủy, du lịch,... + Tài nguyên nước được phân thành 3 dạng chủ yếu theo vị trí cũng như đặc điểm hình thành, khai thác và sử dụng. Đó là nguồn nước trên mặt đất (nước mặt), nước dưới đất (nước ngầm) và nước trong khí quyển (hơi nước). - Về mặt hóa học nước có công thức là H2O tuy nhiên trong tự nhiên nước còn bao gồm nhiều các chất hòa tan, các chất lơ lửng và các sinh vật sống. Các thành phần này phụ thuộc vào điều kiện nguồn phát sinh, môi trường xung quanh. - Nguồn nước chỉ các dạng tích tụ nước tự nhiên hoặc nhân tạo có thể khai thác, sử dụng được bao gồm: sông suối, kênh rạch, biển, hồ, ao, đầm, các tầng chứa nước dưới đất, mưa, băng tuyết và các dạng tích tụ nước khác. - Nước mặt là nước tồn tại trên mặt đất liền hoặc hải đảo. - Nước dưới đất là nước tồn tại trong các tầng chứa nước dưới mặt đất. - Nước sinh hoạt là nước dùng cho ăn uống, vệ sinh của con người. - Nước sạch là nước đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng nước sạch của tiêu chuẩn Việt Nam. - Nguồn nước sinh hoạt là nguồn có thể cung cấp nước sinh hoạt hoặc nước có thể xử lý thành nước sạch một cách kinh tế. 7 - Nguồn nước Quốc tế là nguồn nước từ lãnh thổ Việt Nam chảy sang lãnh thổ nước khác, từ lãnh thổ các nước khác chảy vào lãnh thổ Việt Nam hoặc nằm trên biên giới giữa Việt Nam và các nước láng giềng. - Phát triển tài nguyên nước là biện pháp nhằm nâng cao khả năng khai thác, sử dụng bền vững tài nguyên nước và nâng cao giá trị của tài nguyên nước. - Khai thác nguồn nước là hoạt động nhằm mang lại lợi ích từ nguồn nước. - Bảo vệ tài nguyên nước là biện pháp phòng, chống suy thoái, cạn kiệt nguồn nước, bảo đảm an toàn nguồn nước và bảo vệ khả năng phát triển tài nguyên nước. - Sử dụng tổng hợp nguồn nước là sử dụng hợp lý, phát triển tiềm năng của một nguồn nước và hạn chế tác hại do nước gây ra để phục vụ tổng hợp nhiều mục đích. - Suy thoái cạn kiệt nguồn nước là sự suy giảm về chất lượng và số lượng của nguồn nước. - Công trình thủy lợi là công trình khai thác mặt lợi của nước, phòng chống tác hại do nước gây ra, bảo vệ môi trường và cân bằng sinh thái. - Quy hoạch tài nguyên nước là quy hoạch, bảo vệ, phân phối nguồn nước giữa các ngành dùng nước và các hoạt động kinh tế, xã hội, cân đối giữa nước khai thác và nhu cầu dùng nước, xem xét các mục tiêu, các khó khăn, trở ngại và quyền lợi của các đối tượng có liên quan. - Khái niệm ô nhiễm nước + Ô nhiễm nước là sự thay đổi của thành phần và tính chất của nước ảnh hưởng đến hoạt động sống bình thường của con người và sinh vật. Khi sự thay đổi thành phần và tính chất của nước vượt quá ngưỡng cho phép thì sự ô nhiễm nước đã ở mức nguy hiểm và gây ra một số bệnh ở người. + Con người khai thác các nguồn tự nhiên để sử dụng cho các nhu cầu sinh hoạt, vui chơi giải trí và sản xuất,...Sau khi sử dụng nước bị nhiễm bẩn 8 do chứa nhiều vi trùng và các chất thải khác. Nếu không được xử lý trước khi thải vào các nguồn nước công cộng, chúng sẽ gây ô nhiễm môi trường. Vì vậy nước thải trước khi thải vào sông, hồ (nguồn nước) cần phải xử lý thích đáng. Mức độ xử lý phụ thuộc vào nồng độ bẩn của nước thải; khả năng pha loãng giữa nước thải với nước nguồn và các yêu cầu về mặt vệ sinh, khả năng “tự làm sạch của nguồn nước”. [7] - Tác nhân và thông số ô nhiễm nguồn nước + Màu sắc Nước tinh khiết thì không có màu. Nước thường có màu do sự tồn tại một số chất như các chất hữu cơ do xác thực vật bị phân hủy (các chất humic); sắt và mangan dạng keo hoặc dạng hòa tan làm nước có màu vàng, đỏ, đen. + Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) Chất lơ lửng là các hạt rắn vô cơ lơ lửng trong nước như khoáng sét, bùn, bụi quặng, vi khuẩn, tảo, sự có mặt của chất lơ lửng trong nước mặt do hoạt động xói mòn, nước chảy tràn làm mặt nước bị đục, thay đổi màu sắc và các tính chất khác. Chất rắn lơ lửng ít xuất hiện trong nước ngầm vì nước được lọc và các chất rắn được giữ lại trong quá trình nước thấm qua các tầng đất. + Độ cứng Độ cứng của nước do sự có mặt của các muối Ca và Mg trong nước. Độ cứng của nước được gọi là tạm thời khi nó do các muối cacbonat hoặc bicacbonat . Loại nước này khi đun sẽ tạo ra kết tủa CaCO3 và MgCO3 và sẽ bớt cứng. Độ cứng vĩnh cửu của nước gây nên do các muối sunfat hoặc clorua Ca, Mg. Độ cứng vĩnh cửu thường rất khó loại trừ. Độ cứng là chỉ tiêu cần quan tâm khi đánh giá chất lượng nước ngầm. Nó ảnh hưởng lớn tới chất lượng nước sinh hoạt và sản xuất. Độ cứng của nước được tính bằng Mg/l CaCO3. 9 Đối với nước tinh khiết thì pH = 7, khi trong nước chứa nhiều ion H+ hơn ion OH- thì nước có tính axit (PH < 7), khi nước có nhiều ion OH- thì nước có tính kiềm (PH > 7). + Nồng độ oxy tự do hòa tan trong nước (DO) Oxy tự do hòa tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các sinh vật nước thường được tạo ra do sự hòa tan oxy từ khí quyển hoặc do quang hợp của tảo. Nồng độ oxy tự do tan trong nước khoảng 8 -10 mg/l, và dao động mạnh phụ thuộc vào nhiệt độ, sự phân hủy hóa chất,sự quang hợp của tảo. Do vậy DO là một chỉ số quan trọng để đánh giá ô nhiễm của thủy vực, nhất là ô nhiễm hữu cơ. + Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) Nhu cầu oxy hóa là lượng oxy mà sinh vật cần dùng để oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước thành CO2, nước, tế bào mới và các sản phẩm trung gian. + Nhu cầu oxy hóa hóa học (COD) Nhu cầu oxy hóa học là lượng oxy cần thiết cho quá trình oxy hóa các chất hữu cơ có trong nước thành CO2 và nước. Như vậy, COD là lượng oxy cần thiết để oxy hóa toàn bộ các hợp chất hữu cơ trong nước, còn BOD chỉ là lượng oxy cần thiết để oxy hóa các chất dễ phân hủy sinh học. + Kim loại nặng Các kim loại như: Hg, Cd, Pb, As, Cr, Cu, Zn, Fe,... có trong nước với nồng độ lớn đều làm nước bị ô nhiễm. Kim loại nặng không tham gia, hoặc ít tham gia vào các quá trình sinh hóa và thường tích lũy lại trong cơ thể sinh vật, vì vậy chúng là các chất độc gây hại cho cơ thể sinh vật. Các kim loại nặng này có mặt trong nước do nhiều nguồn như nước thải công nghiệp, còn trong khai thác khoáng sản thì do nước mỏ có tính axit làm tăng quá trính hòa tan các kim loại nặng trong thành phần khoáng vật. 10 - - - + Các nhóm anion NO3 , PO4 , SO4 Các nguyên tố N, P, S ở nồng độ thấp thì chất dinh dưỡng do tảo và các sinh vật dưới nước. Tuy nhiên, khi nồng độ các chất này cao gây ra sự phú dưỡng hoặc gây là nguyên nhân gây nên các biến đổi sinh hóa trong cơ thể người và sinh vật mà sử dụng nguồn nước này. + Các tác nhân ô nhiễm sinh học Nhiều vi sinh vật gây bệnh có mặt trong nước gây tác hại cho nguồn nước phục vụ vào mục đích sinh hoạt. Các sinh vật này có thể truyền hoặc gây bệnh cho người và động vật. Một số các sinh vật gây bệnh có thể sống một thời gian khá dài trong nước và là nguy cơ truyền bệnh tiềm tàng. Để đánh giá mức độ ô nhiễm vi sinh vật của nước, người ta thường dùng chỉ tiêu Coliform. (Trần Thị Hồng Hạnh, 2009). [4] - Khái niệm quản lý môi trường “Quản lý môi trường là một hoạt động trong quản lý xã hội: có tác động điều chỉnh các hoạt động của con người dựa trên sự tiếp cận có hệ thống và các kỹ năng điều phối thông tin, đối với các vấn đề môi trường có liên quan đến con người, xuất phát từ quan điểm định lượng, hướng tới phát triển bền vững và sử dụng hợp lý tài nguyên”. [6] 2.1.2 Các thông số của chất lượng nước 2.1.2.1. Thông số vật lý Nhiệt độ: nhiệt độ nước là đại lượng phụ thuộc vào điều kiện môi trường và khí hậu. Nước mặt thường có nhiệt độ thay đổi theo nhiệt độ môi trường, nước ngầm có nhiệt độ ổn định hơn. Độ màu: thường do các chất bẩn trong nước tạo nên, các hợp chất sắt, mangan không hòa tan làm nước có màu nâu đỏ; các chất mùn humic gây ra màu vàng; các loại thủy sinh làm nước có màu xanh lá cây. Nước bị nhiễm bẩn do nước thải sinh hoạt hoặc công nghiệp có màu xanh hoặc màu đen. 11 Độ đục: nước có độ đục lớn chứng tỏ có chứa nhiều cặn bẩn hoặc hàm lượng chất lơ lửng cao. Mùi vị: mùi trong nước thường do các hợp chất hóa học, hợp chất hữu cơ hay sản phẩm từ quá trình phân hủy vật chất gây nên. Tùy theo thành phần và hàm lượng muối khoáng hòa tan nước. - Ngoài ra, còn có các thông số về độ dẫn điện, tính phóng xạ, chủ yếu dùng trong phân tích nước thải. 2.1.2.2. Thông số hóa học - Thông số hóa học phản ánh những đặc tính hóa học hữu cơ và vô cơ của nước. - Đặc tính hóa hữu cơ của nước thể hiện trong quá trình sử dụng oxy hòa tan trong nước của các loại vi khuẩn, vi sinh vật để phân hủy các chất hữu cơ. Nước tự nhiên tinh khiết hoàn toàn không chứa những chất hữu cơ nào cả. Nước tự nhiên đã nhiễm bẩn thì thành phần các chất hữu cơ trong nước tăng lên các chất này luôn bị tác dụng phân hủy của các vi sinh vật. Nếu lượng chất hữu cơ càng nhiều thì lượng oxy cần thiết cho quá trình phân hủy càng lớn, do đó lượng oxy hòa tan sẽ giảm xuống, ảnh hưởng đến quá trình sống của các vi sinh vật nước. Phản ánh đặc tính của quá trình trên, có thể dùng một số thông số về nhu cầu oxy sinh học BOD (mg/l) và nhu cầu oxy hóa học COD (mg/l). - Đặc tính vô cơ của nước bao gồm độ mặn, độ cứng, độ pH, độ axít, độ kiềm, lượng chứa các ion Mangan (Mn), Clo (Cl), Sunfat (SO4), những kim loại nặng như Thủy ngân (Hg), Chì (Pb), Crom (Cr), Đồng (Cu), Kẽm (Zn), các hợp chất chứa Nito hữu cơ, ammoniac (NH, NO) và Phốt phát. 2.1.2.3. Thông số sinh học - Bao gồm các loại vi khuẩn, virut gây bệnh, nguyên sinh động vật, tảo, các vi sinh vật trong mẫu nước phân tích bao gồm có E.coli và Colifom 12 chịu nhiệt. Đối với nước cung cấp cho sinh hoạt yêu cầu chất lượng cao, trong đó đặc biệt chú ý đến thông số này. 2.1.3. Một số văn bản liên quan đến quản lý tài nguyên nước - Căn cứ Luật Bảo vệ Môi trường số: 55/2014/QH13 đã được Quốc hội khóa 13, kỳ họp thứ 7 thông qua ngày 23/06/2014. - Luật tài nguyên nước số: 17/2012/QH13 đã được Quốc hội nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam thông qua ngày 21/06/2012. - Thông tư số: 27/2015/TT-BTNMT ngày 29/05/2015 của Bộ tài nguyên môi trường về đánh giá môi trường chiến lược, đánh giá tác động môi trường và kế hoạch bảo vệ môi trường. - Nghị định số: 155/2016/NĐ-CP ngày 18/11/2016 của Chính phủ quy định về xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực bảo vệ môi trường. - Nghị định số: 19/2015/NĐ-CP ngày 14/02/2015 của Chính phủ về việc quy định chi tiết thi hành một số điều của luật BVMT. - Nghị định số: 154/2016/NĐ-CP của Chính phủ ban hành ngày 16/11/2016 về phí bảo vệ môi trường đối với nước thải. - Thông tư số: 36/2015/TT- BTNMT ngày 30/6/2015 của Bộ tài nguyên môi trường quy định về Quản lý chất thải nguy hại. - Quyết định số 1162/QĐ-UBND ngày 12/6/2014 của UBND tỉnh Thái Nguyên về việc quy hoạch, phân bổ, quản lý và bảo vệ tài nguyên nước mặt tỉnh Thái Nguyên đến năm 2020, định hướng đến năm 2030. * Các TCMT, QCMT liên quan đến chất lượng nước - QCVN 08-MT:2015/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước mặt. - TCVN 6185:2015 về chất lượng nước - Kiểm tra và xác định độ màu - TCVN 6663-1:2011 (ISO 5667-1: 2006) Chất lượng nước - Lấy mẫu. Hướng dẫn lập chương trình lấy mẫu và kỹ thuật lấy mẫu. 13 - QCVN 14:2008/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về nước thải sinh hoạt - QCVN 12-MT:2015/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải công nghiệp giấy và bột giấy. - QCVN 40:2011/BTNMT Quy Chuẩn kỹ thuật Quốc gia về nước thải công nghiệp. - QCVN 50:2013/BTNMT Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về ngưỡng chất thải nguy hại. 2.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 2.2.1. Tình hình nghiên cứu trên Thế giới Hiện nay, ô nhiễm nguồn nước là một trong những vấn đề đáng lo ngại của toàn cầu, ô nhiễm nước đã hủy hoại môi trường tự nhiên và ảnh hưởng nghiêm trọng đến cuộc sống của nhân loại. Kể từ thập niên 60 của thế kỷ trước, ô nhiễm nước đã gia tăng với tốc độ nhanh chóng. Mỗi năm, thế giới tạo ra 400 tỷ tấn chất thải công nghiệp, phần lớn trong số đó chưa qua xử lý mà được đổ thẳng xuống sông, hồ, đại dương,... Có thể kể đến ví dụ điển hình về sự ô nhiễm ở các dòng sông trên thế giới như tại sông Citarum, Indonesia, rộng 13.000km2, là một trong những dòng sông lớn nhất của Indonesia cung cấp 80% lượng nước sinh hoạt cho 14 triệu dân thủ đô Jakarta, tưới cho những cánh đồng lúa gạo và là nguồn nước cho hơn 2.000 nhà máy, ô nhiễm nghiêm trọng khiến cá chết hàng loạt, người dân sử dụng nước cũng bị lây nhiễm nhiều loại bệnh tật,... 2.2.2. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam - Việt Nam là một quốc gia có nguồn tài nguyên nước khá dồi dào, có ý nghĩa quan trọng không chỉ cho việc cung cấp nước sạch cho sinh hoạt, sản xuất nông nghiệp, công nghiệp mà cho cả phát triển thủy điện, giao thông vận tải Nguồn tài nguyên nước bao gồm nguồn nước mặt và nguồn nước ngầm. - Nguồn nước mặt: Nước ta có hệ thống sông ngòi dày đặc. Mật độ sông ngòi là 0,12km/km2, dọc ven biển cứ kh