Đánh giá chất lượng nước mặt thị xã cao lãnh và đề xuất các biện pháp quản lý thích hợp

Dựa vào các kết quả khảo sát và kết quả quan trắc của tỉnh trong những năm gần đây cùng với kết quả quan trắc năm nay có thể nhận xét và đánh giá chất lượng nước sông của Thị xã. Vị trí đo đạc, quan trắc chất lượng nước được lựa chọn mỗi phường xã một mẫu theo các điểm lấy mẫu như sau: 1. Cầu Đúc, phường 1 2. Sông Cao lãnh cách cầu Đúc 1000 m, thuộc phường 2 3. Ngã 3 Kinh 16, phường 3 4. Rạch Cái Sâu, phường 4 5. Sông Rạch Chanh, phường Mỹ Phú 6. Rạch Cá Chốt, phường 6 7. Sông Tiền, phường 11 8. Sông Đình Trung xã Mỹ Trà, cách cầu Quảng Khánh 50m 9. Kinh Xáng Múc – Lộ Hoà Đông, phường Hoà Thuận 10. Sông Hồ Cứ, xã Tân Thuận Đông 11. Cầu Khém Bần, xã Tịnh Thới 12. Kinh Xáng, xã Tân Thuận Tây 13. Đối diện bệnh viện y học dân tộc, xã Mỹ Tân 14. Kênh Hoà Tây, xã Hoà An 15. Kênh Vạn Thọ, xã Mỹ Ngãi Các vị trí lấy mẫu được xác định như trên bản đồ: 4.1. CÁC CHỈ TIÊU VÀ PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 4.1.1. Phương pháp phân tích - Chỉ tiêu pH: Dùng máy đo pH. - Chỉ tiêu BOD5 (20oC) (nhu cầu oxy sinh hoá): phương pháp ủ ở 20oC trong 5 ngày (cảm biến sensor). - Chỉ tiêu COD (nhu cầu oxy hoá học): máy quang phổ DR/2000. - Chỉ tiêu NO3-: máy quang phổ DR/2000. - Chỉ tiêu Amoni: phương pháp TCVN 5987-1995. - Chỉ tiêu DO (hàm lượng oxy hoà tan): trên máy đo DO 330. - Chất rắn lơ lửng (SS): phương pháp TCVN 6625-2000 (sấy mẫu ở105oC/1giờ). - Chỉ tiêu Coliform: phương pháp lên men nhiều ống (TCVN 6187-2:1996) 4.1.2. Các chỉ tiêu phân tích Độï đục Độ đục của nước bắt đầu từ sự hiện diện của một số các chất lơ lửng có kích thước thay đổi từ dạng phân tán thô đến dạng keo, huyền phù (kích thước 0,1 – 10 mm). Trong nước, các chất gây đục thường là đất sét, chất hữu cơ, chất vô cơ, thực vật và các vi sinh vật bao gồm các loại phiêu sinh động vật. Đơn vị đo độ đục thường là mg SiO2/l, NTU, FTU. Nước mặt có độ đục là 20 – 10 NTU, màu lũ lên đến 500 – 600 NTU. Nước ăn uống thường có độ đục thấp hơn 5 NTU. Hàm lượng chất rắn lơ lửng là một đại lượng tương quan đến độ đục của nước. Độ đục phát sinh từ nhiều nguyên nhân như: Đất, đá từ vùng núi cao đổ xuống đồng bằng (do hoạt động trồng trọt). Aûnh hưởng của nước lũ làm xáo trộn lớp đất, lôi cuốn, phân rã xác động thực vật. Chất thải sinh hoạt, nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp. Sự phát triển của vi khuẩn và một số vi sinh vật: tảo, Yù nghĩa môi trường: Độ đục ảnh hưởng quan trọng đến cấp nước công cộng, làm giảm vẻ mỹ quan, gây khó khăn cho quá trình lọc và khử khuẩn. pH Là đại lượng đặc trưng cho tính acid hay kiềm trong mẫu nước. Khi pH = 7: nước trung tính pH > 7 : nước có tính bazơ pH < 7 : nước có tính axit Trong lĩnh vực cấp nước, pH liên quan đến tính ăn mòn, hoà tan và ảnh hưởng đến các quá trình xử lý nước như keo tụ, oxy hoá, diệt khuẩn, làm mềm, khử sắt. pH của nước có liên quan đến sự hiện diện của một số kim loại và khí hoà tan trong nước. Ở pH < 5, nước có thể chứa Fe, Mn, Al ở dạng hoà tan và một số loại khí như CO2, H2S tồn tại ở dạng tự do trong nước. Tính chất này được sử dụng để khử các hợp chất sulfur và cacbonat có trong nước bằng biện pháp làm thoáng. Khi tăng pH có thêm tác nhân oxy hoá, các kim loại hoà tan trong nước chuyển thành dạng kết tủa ra khỏi nước bằng biện pháp lắng lọc. pH chi phối mọi quá trình hoạt động của vi sinh vật trong nước. Vì vậy, pH cần được kiểm soát trong khoảng thích hợp khi xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học. Nitrate Là giai đoạn oxy hoá cao nhất trong chu trình nitơ và là giai đoạn sau cùng trong tiến trình oxy hoá sinh học. Ở lớp nước mặt, nitrat thường ở dạng vết nhưng đối với nước ngầm mạch nông lại có hàm lượng rất cao. Nước uống chứa nhiều nitrat có thể gây bệnh huyết sắc tố cho trẻ em. Phosphate Trong thiên nhiên, phosphate được xem là sản phẩm của quá trình lân hoá, thường gặp ở dạng vết đối với nước thiên nhiên. Khi hàm lượng phosphate cao sẽ là một yếu tố giúp rong rêu phát triển mạnh. Hiện tượng này có thể có nguồn gốc từ sự ô nhiễm của nước sinh hoạt, nông nghiệp hoặc từ nước thải công nghiệp sản xuất bột giặt, chất tẩy rửa hay phân bón. Do đó, chỉ tiêu phosphate được ứng dụng trong việc kiểm soát mức độ ô nhiễm của dòng nước. Nhu cầu oxy sinh hoá (Biochemical Oxygen Demand – BOD) Nhu cầu oxy sinh hoá là lượng oxy cần thiết phải cung cấp để vi sinh tiêu thụ trong quá trình oxy hoá các chất hữu cơ có thể bị vi sinh vật phân huỷ trong điều kiện yếm khí. BOD được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật môi trường. Là chỉ tiêu xác định mức độ ô nhiễm của nước thải sinh hoạt và công nghiệp qua chỉ số oxy dùng để khoáng hoá các chất hữu cơ. Chỉ số BOD chỉ ra lượng oxy mà vi khuẩn tiêu thụ trong phản ứng oxy hoá các chất hữu cơ trong nước ô nhiễm. Chỉ số BOD càng cao chứng tỏ lượng chất hữu cơ có khả năng phân huỷ sinh học ô nhiễm trong nước càng lớn. Ngoài ra BOD còn là một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất để kiểm soát ô nhiễm dòng chảy. BOD có liên quan đến việc đo lượng oxy tiêu thụ do vi sinh vật khi phân huỷ chất hữu cơ có trong nước thải. Do đó BOD còn được ứng dụng để ước lượng công suất các công trình xử lý sinh học cũng như đánh giá hiệu quả các công trình đó. Nhu cầu oxy hoá học (Chemical Oxygen Demand – COD) Là một trong những chỉ tiêu đặc trưng dùng để khảo sát, đánh giá hiện trạng và kiểm tra mức độ ô nhiễm của nguồn nước thải và nước mặt đặc biệt là các công trình thải. Là lượng oxy cần thiết để oxy hoá các chất hữu cơ trong thành phần nước thải bằng phương pháp hoá học (sử dụng tác nhân oxy hoá mạnh). Theo phương pháp này, chỉ trong một khoảng thời gian ngắn hầu như toàn bộ các chất hữu cơ đã bị oxy hoá, chỉ trừ một số ít trường hợp ngoại lệ, nhờ vậy cho phép xác định nhanh hàm lượng chất hữu cơ. Tỷ lệ giữa BOD và COD thường xấp xỉ từ 0,5 – 0,7. Oxy hoà tan (Dissolve oxygen) Là yếu tố xác định sự thay đổi xảy ra do vi sinh vật kỵ khí hoặc hiếu khí. Đây là chỉ tiêu quan trọng liên quan đến việc kiểm soát dòng chảy. Ngoài ra DO còn là cơ sở kiểm tra BOD nhằm đánh giá mức độ ô nhiễm của nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp. Tất cả các quá trình xử lý hiếu khí phụ thuộc vào sự hiện diện của DO. Trong nước thải, việc xác định DO là không thể thiếu vì đó là phương tiện kiểm soát tốc độ sục khí, đảm bảo đủ lượng DO thích hợp cho vi sinh vật hiếu khí phát triển. DO cũng là yếu tố quan trọng trong sự ăn moon sắt thép đặc biệt là hệ thống cấp nước lò hơi. Chất rắn Chất rắn trong nước tồn tại ở dạng lơ lửng và dạng hoà tan do các chất rửa trôi từ đất, sản phẩm của quá trình phân huỷ các chất hữu cơ, động thực vật và do ảnh hưởng của nước thải sinh hoạt và công nghiệp. Chúng có ảnh hưởng xấu đến chất lượng nước hoặc nước thải. Các nguồn nước có hàm lượng chất rắn cao thường có vị và có thể tạo nên các phản ứng lý học không thuận lợi cho người sử dụng. Nước cấp có hàm lượng cặn lơ lửng cao gây nên cảm quan không tốt. Ngoài ra hàm lượng cặn lơ lửng còn gây ảnh hưởng nghiêm trọng trong việc kiểm soát quá trình xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học. Chỉ tiêu vi sinh Trong nước có nhiều loại vi trùng, siêu vi trùng, rong tảo và các loại đơn bào. Trong số này có một số gây bệnh nên ta cần loại bỏ chúng trước khi sử dụng. Việc kiểm tra chỉ tiêu vi sinh không thể xác định một loại đặc trưng. Một số loại vi sinh vật dùng phân tích chỉ tiêu vi sinh là Coliform, Fecal Coliform, E.Coli, 4.2. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH Bảng 4.1 Kết quả phân tích các chỉ tiêu STT Mẫu Các chỉ tiêu pH SS (mg/l) BOD5 (mg/l) COD (mg/l) DO (mg/l) NO3- (mg/l) NH4+ (mg/l) Coliform (MPN/100ml) 1 M1 5,9 26 31,2 48,5 5,18 9,68 0,17 2.400 2 M2 5,88 46 32,8 48 5,17 13,64 0,13 2.400 3 M3 6 36 31,7 46 5,67 13,64 0,22 2.400 4 M4 5,8 29 31,2 45 4,69 11,88 0,11 2.400 5 M5 5,72 39 32,8 48 4,91 7,92 0,28 1.100 6 M6 6 86 27,9 46,4 4,04 10,56 0,34 2.400 7 M7 6,3 166 27,9 45,6 4,7 10,12 0,23 2.400 8 M8 6,2 128 32,3 44 4,95 10,56 0,11 2.400 9 M9 6,5 48 30,1 44,8 5,37 10,12 0,17 2.400 10 M10 6,5 174 26,3 43,2 5,43 11,88 0,28 2.400 11 M11 7 158 31 42 6,2 28,6 0,22 2.400 12 M12 7 77 21 34 6,1 28,6 0,22 1.100 13 M13 6,67 61 34 45 5 5 0,28 2.400 14 M14 7,28 106 18 30 3,8 32,4 0,12 21.000 15 M15 5,8 39 32,8 48 5,58 12,68 0,28 2.400 TCVN 5942 –1995 (cột A) 6 – 8,5 20 < 4 < 10 > 6 10 0,01 5.000 Ghi chú: mẫu sau khi phân tích được lưu trong 07 ngày Trong đó: M1: Sông Đình Trung, phường Mỹ Phú M2: Kinh Xáng Múc, phường Hoà Thuận M3: Sông Cao Lãnh, phường 2 M4: Kinh 16, phường 3 M5: Cầu Quảng Khánh, xã Mỹ Trà M6: Kênh Vạn Thọ, xã Mỹ Ngãi M7: Kênh Hoà Tây, xã Hoà An M8: Rạch Cái Sâu, phường 4 M9: Rạch Cá Chốt, phường 6 M10: Sông Hồ Cứ, xã Tân Thuận Đông M11: Kinh Xáng, xã Tân Thuận Tây M12: Đối diện bệnh viện y học dân tộc, xã Mỹ Tân M13: Cầu Khém Bần, xã Tịnh Thới M14: Sông Tiền, phường 11 M15: Cầu Đúc, phường 1 NHẬN XÉT: Qua quá trình phân tích các chỉ tiêu môi trường nước mặt tại sông Thị xã Cao Lãnh, chúng tôi có một số nhận xét sau: - Chỉ tiêu pH: đa số các điểm lấy mẫu và phân tích nằm trong giới hạn cho phép, ngoại trừ 4 điểm phân tích nằm ngoài giới hạn cho phép là: sông Đình Trung, phường Mỹ Phú (5,9); kinh Xáng Múc, phường Hoà Thuận (5,88); Kinh 16, phường 3 (5,8) ; Cầu Quảng Khánh, xã Mỹ Trà (5,72). - Chỉ tiêu SS: đa số các điểm lấy mẫu và phân tích đều vượt giới hạn cho phép từ 2 – 8 lần. - Chỉ tiêu BOD5: đa số các điểm lấy mẫu và phân tích đều vượt giới hạn cho phép từ 2 – 9 lần. - Chỉ tiêu COD: đa số các điểm lấy mẫu và phân tích đều vượt giới hạn cho phép từ 3 – 4,5 lần. - Chỉ tiêu DO: đa số các điểm lấy mẫu và phân tích đều vượt giới hạn cho phép, trừ 02 điểm phân tích nằm trong giới hạn cho phép là: Kinh Xáng, xã Tân Thuận Tây và đối diện Bệnh Viện y học dân tộc, xã Mỹ Tân. - Chỉ tiêu NO3- : phần lớn các điểm phân tích đều vượt giới hạn cho phép, chỉ có một số điểm nằm trong giới hạn cho phép là: sông Đình Trung, phường Mỹ Phú; Cầu Quảng Khánh, xã Mỹ Trà và Cầu Khém Bần, xã Tịnh Thới. - Chỉ tiêu NH4+: tất cả các điểm phân tích đều vượt giới hạn cho phép. - Chỉ tiêu Coliform: tất cả các điểm phân tích nằm trong giới hạn cho phép, chỉ có một điểm vượt tiêu chuẩn cho phép là: Sông Tiền, phường 11. Trên đoạn sông chảy qua các điểm quan trắc của TXCL, phần lớn các cống xả nước thải đặt trực tiếp và thải ra sông. Do mạng lưới thoát nước của TXCL được xây dựng chủ yếu tập trung ở trung tâm của thị xã, và nguồn tiếp nhận đó là các con kênh rạch và nơi tiếp nhận cuối cùng làdòng sông của TXCL. Theo kết quả phân tích cho thấy phần lớn các chỉ tiêu phân tích đều vượt giới hạn cho phép, chỉ có một số điểm quan trắc nằm trong giới hạn cho phép. 4.2.1.Chỉ tiêu pH Các điểm quan trắc nằm ngoài giới hạn cho phép như M1, M2, M4, M5, M15 nhưng không đáng kể, các điểm quan trắc nước sông TXCL có chỉ số pH tương đối đồng đều. Đồ thị 1: 4.2.2. Chỉ tiêu SS Đồ thị 2: Hàm lượng chất rắn lơ lửng tại các điểm quan trắc trên sông TXCL dao động tương đối lớn. Điểm quan trắc có hàm lượng chất rắn lơ lửng thấp nhất là M1, cao nhất là M10. Chính sự dao động tương đối lớn này đã ảnh hưởng một phần đến chất lượng nước mặt trên sông TXCL. Do thời gian quan trắc vào mùa lũ, dòng nước mang theo phù sa nên hàm lượng chất rắn lơ lửng tại các điểm quan trắc đều vượt giới hạn cho phép rất nhiều lần. 4.2.3. Chỉ tiêu BOD5 Nhu cầu oxy sinh hoá (BOD5) cao nhất tại các điểm quan trắc là M13 (34 mg/l) và thấp nhất là M14 (18 mg/l), sự chênh lệch này tương đối cao. Tuy nhiên các điểm quan trắc đều vượt giới hạn cho phép, do quá trình tự làm sạch của dòng sông còn thấp nên việc hạn chế nhu cầu oxy sinh hoá cũng tương đối thấp. Mặt khác do nhu cầu sinh hoạt của người dân, quá trình sản xuất nông nghiệp cũng trực tiếp thải vào sông, kênh rạch nên hàm lượng BOD5 còn có sự chênh lệch giữa các điểm quan trắc, một phần tuỳ thuộc vào nhu cầu sống của người dân. Nồng độ BOD trên sông thị xã Cao Lãnh tại các điểm quan trắc đều cao hơn tiêu chuẩn nhiều lần, điều này cho thấy nước sông tại thị xã ô nhiễm do các chất hữu cơ là tương đối cao. Đồ thị 3: 4.2.4. Chỉ tiêu COD Đồ thị 4: Nhu cầu oxy hoá học(COD) tại các điểm quan trắc đều vượt giới hạn cho phép nhiều lần. Điều này cho thấy nước thải do quá trình sinh hoạt cũng như do quá trình sản xuất công nghiệp khá cao nên hàm lượng chất hữu cơ đều vượt tiêu chuẩn từ 3 đến hơn 4 lần so với giới hạn cho phép. 4.2.5. Chỉ tiêu DO Hàm lượng DO trong môi trường nước biểu diển cho quá trình hoà tan oxy trong môi trường nước. Hầu hết tại các diểm quan trắc có hàm lượng oxy hoà tan thấp điều này chứng tỏ dòng sông trên địa bàn TXCL là có quá trình tự làm sạch thấp. Đó cũng là nguyên nhân làm cho các con sông trên khu vực TXCL ô nhiễm cục bộ. Trên sông Cao Lãnh nồng độ DO cao nhất tại Kinh Xáng, xã Tân Thuận Tây (6,2 mg/l). Ở trung tâm thị xã Cao Lãnh là vùng nhận khối lượng nước thải tương đối lớn của vùng nước thải khu đô thị do đó nồng độ DO trên sông đôi lúc xuống đến mức 3,8 mg/l, điều này có thển gây hại cho một số loài thuỷ động vật. Đồ thị 5: 4.2.6. Chỉ tiêu NO3- và NH4+ Cả hai chỉ tiêu phân tích NO3- và NH4+ ở các điểm nghiên cứu đều vượt giới hạn cho phép gấp nhiều lần chỉ có ở một số điểm là nằm trong giới hạn cho phép như: Sông Đình Trung, phường Mỹ Phú; Cầu Quảng Khánh, xã Mỹ Trà; Cầu Khém Bần, xã Tịnh Thới. Do thời gian nghiên cứu là vào mùa lũ nên nước từ đồng ruộng được đưa ra sông nhiều, kéo theo hàm lượng các chất dinh dưỡng khá cao trong đó có NO3- và NH4+ rất dễ gây ra hiện tượng phú dưỡng hóa. Đồ thị 6: Đồ thị 7: 4.2.7. Chỉ tiêu Coliform Qua kết quả phân tích cho thấy chỉ tiêu Coliform ở các điểm quan trắc không vượt tiêu chuẩn cho phép chỉ có điểm quan trắc ở Sông Tiền, phường 11 (21.000 MPN/100ml) là vượt tiêu chuẩn cho phép, do quá trình lấy mẫu vào mùa lũ và có mưa nhiều nên quá trình pha loãng dòng nước cũng tăng đáng kể kéo theo dòng chảy tương đối lớn nên chỉ số Coliform cũng giảm ở các điểm quan trắc. Chỉ có một điểm nghiên cứu là vượt giới hạn cho phép là: Sông Tiền, phường 11 (21.000 MPN/100ml). Tuy nhiên dựa vào kết quả quan trắc môi trường trong năm của TXCL cho thấy chỉ số Coliform thật sự không đồng đều. Do quá trình lấy mẫu vào mùa mưa nên nước sông bị pha loãng một phần nào. Điều này chứng tỏ chất lượng nước sông cũng thay đổi theo mùa và tuỳ theo lưu lượng nước thải của quá trình sinh hoạt cũng như sản xuất nông nghiệp, công nghiệp vào dòng sông trên địa bàn TXCL. Đồ thị 8: 4.2.8. So sánh giữa BOD và COD Qua biểu đồ so sánh nồng độ giữa nồng độ BOD và COD có một số nhận xét như sau: Do môi trường nước mặt với hàm lượng chất hữu cơ cao nên việc so sánh nồng độ BOD và COD là một vấn đề cần thiết. Qua đồ thị biểu diễn nồng độ BOD và COD cho ta thấy cả hai nồng độ BOD và COD vượt tiêu chuẩn cho phép gấp nhiều lần. Cả hai chỉ số này một phần nào đã thể hiện được chất lượng nước mặt tại đây đã ô nhiễm do chất hữu cơ là khá cao đó chính là do quá trình sản xuất công nghiệp cũng như do sản xuất nông nghiệp, do sinh hoạt của người dân thải trực tiếp vào dòng sông. Đồ thị 9: