Hải Phòng có nguồn tài nguyên nước mặt vô cùng phong phú, do có một hệ mạng lưới sông ngòi khá dày đặc, mang lại nguồn lợi rất lớn về nước, đây là nguồn nước quan trọng cung cấp chủ yếu cho đời sống và hoạt động sản xuất. Những năm gần đây, tốc độ công nghiệp hóa và đô thị hóa tăng nhanh đã thúc đẩy sự phát triển của thành phố Hải Phòng. Bên cạnh những lợi ích đạt được, hoạt động của quá trình công, nông nghiệp, dịch vụ,... đã và đang gây ra không ít các tác động tiêu cực đến môi trường bởi các nguồn thải làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng môi trường nói chung và môi trường nước nói riêng trên địa bàn thành phố. Trong nghiên cứu này, nhóm tác giả sử dụng chỉ số WQI_VN để tính toán, đánh giá chất lượng nước đồng thời đưa ra các giải pháp bảo vệ môi trường nước mặt trên địa bàn thành phố Hải Phòng. Kết quả cho thấy chất lượng nước tại một số quận nội thành thấp hơn so với các quận, huyện khác. Chất lượng nước của các kênh, hồ thấp hơn rất nhiều so với chất lượng nước của các sông, đặc biệt là 6 sông cấp cho mục đích sinh hoạt.
Từ khóa: Chỉ số chất lượng nước [WQI], chỉ số chất lượng nước của Việt Nam [VN_WQI]
Nhận bài: 17/11/2022; Sửa chữa: 28/11/2022; Duyệt đăng: 2/12/2022.
1. Đặt vấn đề
Môi trường nước mặt là một vấn đề quan tâm hàng đầu không chỉ của Chính phủ Việt Nam, chính quyền địa phương mà cả người dân vì chất lượng nước mặt ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe đời sống của con người, bao gồm cả thể chất lẫn tinh thần.
Nước mặt là nguồn tài nguyên vô cùng quan trọng đối với đời sống kinh tế - xã hội, rất cần được quản lý, bảo vệ và sử dụng bền vững. Tuy nhiên hiện nay nguồn nước mặt ở Việt Nam nói chung và ở thành phố Hải Phòng nói riêng đã và đang bị ô nhiễm ở các mức độ khác nhau.
Hải Phòng là trung tâm công nghiệp, trung tâm kinh tế, chính trị, văn hóa… của vùng duyên hải Bắc Bộ. Cơ cấu kinh tế của thành phố đang chuyển dịch theo hướng công nghiệp hoá, hiện đại hoá. Sự phát triển mạnh về kinh tế, đặc biệt là về công nghiệp và đô thị đã làm cho nhu cầu dùng nước của Hải Phòng tăng mạnh.
Theo tính toán của Viện Quy hoạch Thủy lợi, tổng lượng nước đến hằng năm qua thành phố Hải Phòng vào khoảng 77,2 tỷ m3/năm, nhưng nguồn nước phân bố không đều theo cả không gian và thời gian. Tổng lượng dòng chảy của tháng 3 và 4 là nhỏ nhất, chiếm tỷ lệ 4,7% của tổng lượng dòng chảy cả năm. Tháng 8 có tổng lượng dòng chảy lớn nhất và chiếm 15,9% tổng lượng dòng chảy cả năm. Việc đô thị hóa diễn ra với quy mô ngày càng nhanh chóng đã kéo theo những hệ lụy như gia tăng ô nhiễm, nước thải sinh hoạt, nước thải bệnh viện và nước thải công nghiệp không được xử lý, hệ thống thoát nước đô thị không tốt. Để hạn chế ô nhiễm nguồn nước, thành phố Hải Phòng cũng đã chủ trương phát huy tối đa khả năng xử lý các nguồn nước thải, xây dựng các công trình bảo vệ lòng dẫn và bờ các sông chính; xây dựng các đập điều tiết ở đầu kênh nhánh, bảo đảm cấp nước ngọt; chủ động ứng phó với biến đổi khí hậu và nước biển dâng. Tuy nhiên, vấn đề quản lý và sử dụng hiệu quả tài nguyên nước ở thành phố Hải Phòng còn một số thách thức: Tình trạng ô nhiễm nước mặt đang có xu hướng tăng; Nguy cơ cạn kiệt, thiếu nước, bị xâm nhập mặn ngày càng hiện hữu.
Nhằm tăng cường việc quản lý chất lượng nước, sử dụng hiệu quả số liệu quan trắc môi trường, đa dạng hóa hình thức phổ biến thông tin môi trường tới cộng đồng, vào những năm 1965÷1970, chỉ số chất lượng nước [WQI] được đề xuất và áp dụng đầu tiên ở Mỹ. Sau đó, do có nhiều ưu điểm nên WQI nhanh chóng được chấp nhận và triển khai áp dụng ở nhiều quốc gia trên thế giới như: Canada, Achentina, Anh, Mexico, Ấn Độ, Thái Lan, Zimbabue, ... [1]. WQI cho phép đánh giá nhanh chất lượng nước mặt lục địa một cách tổng quát; Có thể được sử dụng như một nguồn dữ liệu để xây dựng bản đồ phân vùng chất lượng nước; Cung cấp thông tin môi trường cho cộng đồng một cách đơn giản, dễ hiểu, trực quan; Nâng cao nhận thức về chất lượng môi trường nước.
Tại Việt Nam đã có nhiều nghiên cứu và đề xuất và áp dụng về bộ chỉ số chất lượng nước, WQI được các nhà nghiên cứu triển khai áp dụng vào những năm 1990 [1] . Vào tháng 7/2011, Tổng Cục Môi trường - Bộ Tài nguyên và Môi trường ra quyết định số 879/QĐ-TCMT về việc ban hành sổ tay hướng dẫn tính toán WQI từ số liệu quan trắc chất lượng nước quốc gia và sử dụng số liệu WQI để đánh giá nhanh chất lượng nước mặt lục địa một cách tổng quát [2] . Qua thời gian triển khai áp dụng, thấy còn tồn tại một số bất cập đối với nội dung, phương pháp tính toán các chỉ số WQI, Tổng cục Môi trường đã rà soát, chỉnh sửa, hoàn thiện Sổ tay hướng dẫn tính toán WQI. Ngày 12/11/2019, Tổng cục Môi trường đã ban hành Quyết định số 1460/QĐ - TCMT về việc Hướng dẫn kỹ thuật tính toán và công bố chỉ số chất lượng nước của Việt Nam [VN_WQI], thay thế Quyết định số 879/QĐ-TCMT ngày 1/7/2011 [3] .
VN_WQI là một chỉ số tổ hợp được tính toán từ các thông số chất lượng nước, được xác định thông qua một công thức toán học, dùng để mô tả định lượng về chất lượng nước và được biểu diễn qua một thang điểm.
Trên cơ sở đó, nhóm nghiên cứu “Đánh giá chất lượng nước mặt trên địa bàn thành phố Hải Phòng năm 2021 bằng phương pháp tính toán chỉ số chất lượng nước” để có biện pháp quản lý cho phù hợp, kịp thời xử lý các nguồn gây ô nhiễm, đảm bảo chất lượng nước sinh hoạt, sản xuất tưới tiêu cho nông nghiệp là việc làm cần thiết hướng tới mục tiêu phát triển bền vững.
2. Đối tượng và Phương pháp nghiên cứu
2.1. Đối tượng nghiên cứu: môi trường nước mặt bao gồm nước ở các sông và hồ trên địa bàn thành phố Hải Phòng năm 2021
2.2. Phương pháp nghiên cứu:
- Phương pháp quan sát khoa học [thu thập số liệu]
Số liệu thu thập từ 4 đợt quan trắc trong năm: tại kênh hồ, cửa xả, sông Cấm, sông Lạch Tray, sông Giá, sông Rế, sông Đa Độ vào các tháng 3, 6, 9, 12; tại hệ thống Trung thủy nông Tiên Lãng, sông Chanh Dương, kênh Hòn Ngọc và các tháng 4, 6, 8, 11.
Các số liệu được thu thập tại Trung tâm Quan trắc Tài nguyên và Môi trường – Sở Tài nguyên và Môi trường Hải Phòng về các chỉ tiêu: pH, nhóm thông số hữu cơ và dinh dưỡng [DO, BOD5, COD, Amoni, Nitrit, Nitrat, Photphat], các kim loại nặng [As, Pb], thông số vi sinh [Coliform], một số thông số khác [TSS, tổng dầu mỡ]. Với 36 vị trí nước mặt được quan trắc, thu thập tại: 16 vị trí tại kênh hồ, sông Cấm, sông Lạch Tray [được so sánh với QCVN 08-MT:2015/BTNMT, cột B1] và 20 vị trí tại sông Giá, Rế, Đa Độ, hệ thống thủy nông [HTTN] Tiên Lãng, Chanh Dương, Hòn Ngọc [được so sánh với QCVN 08-MT:2015/BTNMT, cột A1].
Bảng 1. Danh sách vị trí, tọa độ các điểm quan trắc nước mặt trên địa bàn thành phố Hải Phòng năm 2021
Ký hiệu
Vị trí
X
Y
NM1
Hồ An Biên
Kênh, hồ
2306406
598001
NM2
Hồ Phương Lưu
2306606
600039
NM3
Hồ Tiên Nga
2307723
598260
NM4
Hồ Dư Hàng
2305731
596290
NM5
Hồ Sen
2306419
596766
NM6
Kênh An Kim Hải [cầu Sắt Trang Quan]
2306656
593747
NM7
Kênh An Kim Hải [cửa xả Hạ Đoạn]
2305688
603130
NM8
Kênh Đông Bắc [cửa xả Máy Đèn]
2308919
599775
NM9
Kênh Tây Nam [cửa xả Vĩnh Niệm]
2304012
595781
NM10
Khu vực cầu Kiền
Sông Cấm
2313728
590476
NM11
Khu vực phà Bính
2308532
596199
NM12
Khu vực bến tàu cá Đông Hải
2301610
609340
NM13
Sông Họng – Đồ Sơn
Sông Họng
2307612
601870
NM14
Khu vực cầu Trường Thành
Sông Lạch Tray
2306341
584535
NM15
Khu vực hạ lưu sông Lạch Tray
2308265
603662
NM16
Khu vực ngã ba sông Lấp [cầu Tam Bạc]
2305861
593641
NM17
Cống Phi Liệt
Sông Giá
2324041
590449
NM18
Cầu Giá
2318707
598266
NM19
Đập Minh Đức
2317483
602927
NM20
Cầu Rế 1
Sông Rế
2308508
589655
NM21
Cống Sến
2308511
586210
NM22
Cống Cái Tắt
2307716
593470
NM23
Cống Trung Trang
Sông Đa Độ
2305313
577818
NM24
Cầu Vàng
2303427
583599
NM25
Cống Cổ Tiểu
2290674
597200
NM26
Cống Dương Áo
Hệ thống trung thủy nông Tiên Lãng
2288282
594091
NM27
Cầu Minh Đức
2293478
584459
NM28
Cống Rỗ
2295683
580297
NM29
Cống Chanh
Sông Chanh Dương
2292875
568478
NM30
Cầu Liễn Thâm
2289813
574568
NM31
Phố Tân Hòa, thị trấn Vĩnh Bảo
2288088
576107
NM32
Cống 1, Trấn Dương
2283033
587567
NM33
Cầu Mới
Kênh Hòn Ngọc
2319691
587866
NM34
Thôn An Ngoại, xã An Sơn
2321931
584508
NM35
Cầu Trịnh Xá
2314668
593451
NM36
Cống Hoa Động
2309716
595531
- Phương pháp xử lý số liệu
Sử dụng phương pháp thống kê mô tả để mô tả các thông số về chất lượng nước mặt và các số liệu khảo sát tại vùng nghiên cứu.
Sử dụng Quy chuẩn quốc gia [QCVN 08–MT:2015/BTNMT] về chất lượng nước mặt để so sánh và đối chiếu với chất lượng nước mặt tại thành phố Hải Phòng.
Sử dụng chỉ số chất lượng nước của Việt Nam [VN_WQI] là chỉ số được tính toán từ các thông số quan trắc chất lượng nước mặt ở Việt Nam, nhằm mô tả định lượng về chất lượng nước và khả năng sử dụng của nguồn nước đó, được biểu diễn qua một thang điểm. Các bước tính VN_WQI theo như sau: [3]
Bảng 2. Các mức VN_WQI và sự phù hợp với mục đích sử dụng [3]
Khoảng giá trị WQI
Chất lượng nước
Màu
Phù hợp với mục đích sử dụng
91 - 100
Rất tốt
Xanh nước biển
Sử dụng tốt cho mục đích cấp nước sinh hoạt
76 - 90
Tốt
Xanh lá cây
Sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt nhưng cần các biện pháp xử lý phù hợp
51 - 75
Trung bình
Vàng
Sử dụng cho mục đích tưới tiêu và các mục đích tương đương khác
26 - 50
Xấu
Da cam
Sử dụng cho giao thông thủy và các mục đích tương đương khác
10 - 25
Kém
Đỏ
Nước ô nhiễm nặng, cần các biện pháp xử lý trong tương lai
dầu, mỡ>TSS> COD> BOD5> PO4> NH4> NO2. Trên địa bàn toàn tỉnh hiện chưa có dấu hiệu ô nhiễm kim loại và NO3.
3.2. Đánh giá chất lượng nước mặt bằng chỉ số VN_WQI
Đánh giá chất lượng môi trường nước tại 36 điểm quan trắc nước mặt trên địa bàn thành phố Hải Phòng bằng chỉ số VN_WQI có thể cung cấp cho chúng ta bức tranh tổng thể về chất lượng môi trường nước mặt trên địa bàn thành phố Hải Phòng như sau:
Hình 1. Hiện trạng chất lượng nước mặt trên địa bàn thành phố Hải Phòng năm 2021
Chỉ số WQI của các điểm phân tích nước mặt trên địa bàn thành phố Hải Phòng có sự phân hoá theo theo khu vực thành thị và nông thôn.
Hình 2. Hiện trạng chất lượng nước mặt tại các quận nội thành thành phố Hải Phòng năm 2021
Hình 3. Hiện trạng chất lượng nước mặt tại các huyện ngoại thành thành phố Hải Phòng năm 2021
Theo chỉ số WQI, không có điểm nào quan trắc có chất lượng nước bị ô nhiễm nặng, có 8,8% chất lượng nước mặt trên địa bàn thành phố ở mức kém tập trung ở các hồ khu vực nội thành nên cần có biện pháp khắc phục, xử lý trong tương lai. 22,2% chất lượng nước mặt ở mức xấu được ghi nhận tại các hồ điều hòa, sông Cấm, sông Lạch Tray, do vậy những nguồn này chỉ phù hợp với sử dụng cho giao thông thủy và các mục đích tương đương khác. Điều đó cho thấy có sự tác động của nguồn nước thải, rác thải trực tiếp chưa qua xử lý từ các khu dân cư đến chất lượng nước kênh hồ.
19,2% chất lượng nước mặt ở mức trung bình tại các điểm quan trắc ở các sông trên địa bàn thành phố, phù hợp cho sử dụng cho mục đích tưới tiêu và các mục đích tương đương khác. 31,31% chất lượng nước mặt ở mức tốt tại hệ thống Trung thủy nông, kênh Hòn Ngọc, hệ thống sông Chanh Dương sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt nhưng cần các biện pháp xử lý phù hợp. 19,19% chất lượng nước mặt ở mức rất tốt tại sông Giá, sông Rế, sông Đa Độ sử dụng tốt cho mục đích cấp nước sinh hoạt. Chất lượng nước trên 6 hệ thống sông cấp nước ngọt cho thành phố có chất lượng tốt hơn là do đã có giải pháp ngăn các điểm tiêu thoát từ tuyến kênh ra sông để bảo vệ nguồn nước thô của toàn thành phố. Thêm vào đó, khu vực ngoại thành ít chịu sức ép của dân cư và các hoạt động thương mại, dịch vụ, quá trình đô thị hoá nhanh chóng với việc gia tăng nhanh chóng dân số như ở nội thành.
4. Kết luận
Mặc dù có nhiều cải thiện, nhưng các kênh hồ, cửa xả khu vực nội thành đang bị ô nhiễm nặng các chất hữu cơ và vi sinh vật. Nguyên nhân còn một lượng lớn nước thải sinh hoạt đô thị mới được xử lý sơ bộ qua các bể phốt tại các hộ gia đình, mà chưa được thu gom, xử lý đạt quy chuẩn trước khi thải ra ngoài môi trường. Đây là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến ô nhiễm cục bộ các chất hữu cơ tại các kênh, hồ khu vực nội thành thành phố. Chất lượng nước trên 6 hệ thống sông cấp nước ngọt cho thành phố có dấu hiệu được cải thiện theo thời gian, đảm bảo cung cấp cho hoạt động sinh hoạt của người dân thành phố Hải Phòng; theo không gian xuôi về phía hạ nguồn chất lượng nước có xu hướng bị giảm dần do ảnh hưởng cộng hưởng của nhiều nguồn khác nhau.
Để kiểm soát chất lượng nước, cần sớm có một kế hoạch quản lý toàn bộ hệ thống các hồ điều hoà cũng như các kênh thoát nước thuộc khu vực nội thành bằng biện pháp hành chính mang tính pháp quy như: nghiêm cấm việc lấn chiếm, thải bỏ các loại chất thải vào hệ thống hồ và kênh thoát nước thuộc nội thành thành phố Hải Phòng. Xây dựng các hệ thống xử lý nước thải tập trung và vận hành có hiệu quả, đảm bảo xử lý hết lượng nước thải trong khu vực nội thành, hạn chế sự ô nhiễm lan truyền tới hệ thống sông và vùng ven biển.
Lê Thị Hồng Vân1, Lê Thị Hường2, Nguyễn Thị Kim Nga3, Trịnh Thị Thu Thủy4
Phòng Cơ học và Môi trường biển, Viện Cơ học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
[Nguồn: Bài đăng trên Tạp chí Môi trường, số Chuyên đề Tiếng Việt IV/2022]
TÀI LIỆU THAM KHẢO
- Minh Thư, Hải Phòng: Phân vùng chất lượng nước vùng biển ven bờ bằng phương pháp mới, //monre.gov.vn/Pages/hai-phong-phan-vung-chat-luong-nuoc-vung-bien-ven-bo-bang-phuong-phap-moi.aspx, 2021.
- Tổng cục Môi trường Việt Nam. Quyết định về việc ban hành sổ tay hướng dẫn tính toán chỉ số chất lượng nước. //thuvienphapluat.vn/van-ban/Tai-nguyen-Moi-truong/Quyet-dinh-879-QD-TCMT.
- Tổng cục Môi trường Việt Nam. Quyết định về việc ban hành hướng dẫn kỹ thuật tính toán và công bố chỉ số chất lượng nước Việt Nam [VN_WQI]. //thuvienphapluat.vn/van-ban/Tai-nguyen-Moi-truong/Quyet-dinh-1460-QD-TCMT-2019.
- Báo cáo Hiện trạng môi trường thành phố Hải Phòng giai đoạn 2016-2020. Sở Tài nguyên và Môi trường Hải Phòng, 2021.
- Báo cáo kết quả quan trắc chất lượng môi trường nước mặt các kênh hồ, cửa xả xung quanh khu vực nội thành thành phố Hải Phòng năm 2021.
- Báo cáo tổng hợp kết quả quan trắc chất lượng môi trường nước mặt sông Cấm, sông Lạch Tray trên địa bàn thành phố Hải Phòng năm 2021.
- Báo cáo tổng hợp kết quả quan trắc chất lượng môi trường nước các sông Giá, Rế, Đa Độ năm 2021.
- Báo cáo tổng hợp kết quả quan trắc chất lượng môi trường nước sông Chanh Dương, kênh Hòn Ngọc và hệ thống trung thủy nông Tiên Lãng năm 2021.
- Dương, T.N. Đánh giá hiện trạng và phân tích diễn biến chất lượng nước mặt tỉnh Nghệ An. Luận văn Thạc sĩ Khoa học môi trường và bảo vệ môi trường - Đại học Quốc gia Hà Nội, 2012.
- Giau, V.T.N.; Tuyen, P.T.B.; Trung, N.H. Đánh giá biến động chất lượng nước mặt sông cần thơ giai đoạn 2010-2014 bằng phương pháp tính toán chỉ số chất lượng nước [WQI]. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ 2019, 105-113.
- Tổng cục Môi trường Việt Nam. Quy Chuẩn Kỹ Thuật Quốc Gia về Nước Mặt QCVN 08-MT:2015/BTNMT. //vea.gov.vn/quy-chuan [accessed on 6 April 2021].
- Tuấn, Đ.D.A.; Trung, N.H., Thư, B.A. Đánh giá hiện trạng nước mặt phục vụ khai thác cấp nước cho thành phố Sóc Trăng. Tạp chí khoa học Trường Đại học Cần Thơ 2019, 4a, 61-70. //doi.org/10.22144/ctu.jvn.2019.096.
Assessment of surface water quality in Hai Phong city in 2021 by water quality indicator calculation methods
Le Thi Hong Van, Le Thi Huong2, Nguyen Thi Kim Nga3, Trinh Thi Thu Thuy4
Department of Mechanics and Marine Environment, Institute of Mechanics, Vietnam Academy of Science and Technology
Summary: Hai Phong has extremely rich surface water resources, due to a dense network of rivers and streams, bringing great benefits in terms of water, which is an important source of water that provides mainly for life and production activities. In recent years, industrialization and urbanization has increased rapidly accelerated the development of Hai Phong city. Along with achievements, the activities of industrial, agricultural, service processes, ... have been causing many negative impacts on the environment because the waste sources seriously affect the quality of the environment in general and water environment in particular in the city. In this study, the authors use the WQI_VN index to calculate and evaluate water quality and propose solutions to protect the surface water in Hai Phong city. The results show that water quality in some districts is lower than in other districts. The water quality of canals and lakes is much lower than rivers, especially 6 rivers for domestic purposes.