Bốn nguyên nhân làm ô nhiễm nguồn nước ở Vĩnh Long
Một phát hiện mới của nhóm nhà nghiên cứu tại trường đại học Cần Thơ cho thấy chất lượng nước suy giảm ở nhiều khu vực ở ĐBSCL là do nhiều nguồn khác nhau, qua đó gợi ý về những biện pháp quản lý lưu vực sông và quản lý đất hiệu quả hơn.
Khó phân định các nguồn nhiễm nước mặt
Các nguồn nước mặt thường đóng vai trò như những bể chứa ô nhiễm từ các hoạt động của con người và các quá trình tự nhiên, trong đó hoạt động của con người như nhân tố ảnh hưởng chính đến ô nhiễm. Điều này thể hiện rõ khi nước thải chưa qua xử lý được xả thẳng vào các dòng sông, kênh rạch, hồ, ao. Và kết quả, những tác động sinh thái do ô nhiễm hữu cơ của các thành phần sông ngòi có xu hướng gia tăng từ thượng nguồn đến hạ nguồn, với các ô nhiễm hữu cơ ở mức độ cao và các tác động sinh thái vào mùa mưa. Khi kết cặp với tác động của biến đổi khí hậu, sự phát triển kinh tế xã hội, thay đổi việc sử dụng đất, tình trạng công nghiệp hóa và gia tăng sử dụng nước ở các quốc gia thượng nguồn, các nguồn nước ngọt ở ĐBSCL đang suy giảm về số lượng và chất lượng. Do đó, cần một khung quản lý và giám sát toàn diện để theo sát những thay đổi của các nguồn đóng góp đó và bảo vệ các nguồn nước hiện có. Dữ liệu giám sát chất lượng nước mặt giúp các nhà quản lý hiểu rõ tình trạng của chất lượng nước, cũng như cơ sở nhận diện các nhân tố ảnh hương đến chất lượng nước và đề xuất giải pháp quản lý nguồn nước.
Các nguồn điểm, đặc biệt là các địa điểm xử lý nước thải, thường được coi như nguyên nhân chính ảnh hưởng đến chất lượng nước. Tuy nhiên, khi nước thải được xả vào các nguồn nước hiện có, rất khó để xác định chính xác nguồn ô nhiễm. Sự lan rộng của ô nhiễm vào các hồ ao, sông ngòi lại phụ thuộc vào nhiều yếu tố như cơ chế phân tán, khoảng cách từ nguồn thải, nhiệt độ, cơ chế tự làm sạch và cơ chế chảy của sông. Do đó, cần có những cách tiếp cận phân tích hơp lý, được cân nhắc cẩn trọng tới các quá trình vật lý, hóa học và sinh học liên quan. Đây là mấu chốt để nhận diện các nguồn ô nhiễm chính tác động đến chất lượng nước mặt, sử dụng dữ liệu của các mạng lưới giám sát chất lượng nước mặt.
Nhiều nghiên cứu đánh giá chất lượng nước mặt, cả trên thế giới lẫn Việt Nam, thường sử dụng chỉ số chất lượng nước (WQI) kết hợp với phân tích thống kê đa biến hoặc kết hợp với những chỉ số đánh giá khác như chỉ số ô nhiễm toàn diện (CPI), chỉ số ô nhiễm hữu cơ (OPI)… cùng nhiều phân tích khác để đánh giá động lực của chất lượng nước mặt theo các chiều không gian và thời gian, qua đó nhận diện được các mối liên quan giữa các chỉ số chất lượng nước khác nhau.
Việc nhận diện được các nguồn xả thải tác động đến chất lượng nước giúp các nhà quản lý hoàn thiện các kế hoạch quản lý nước và các giải pháp hiệu quả. Tuy nhiên, ở ĐBSCL, việc nhận điện được tải lượng ô nhiễm nước mặt vẫn còn gặp nhiều giới hạn do khó phân định các nguồn thải trong các đánh giá. Đây là lý do nghiên cứu được thực hiện để tăng cường hiểu biết về nhận diện nguồn thải tác động vào chất lượng nước thông qua (1) tính toán tải lượng ô nhiễm từ nguồn thải và (2) sử dụng phân tích thống kê đa biến để đánh giá sự ảnh hưởng của các nguồn thải lên chất lượng nước mặt.
Đánh giá đa nguồn ô nhiễm
Nghiên cứu đã chọn tỉnh Vĩnh Long làm địa điểm nghiên cứu vì có lượng dân số đông, xấp xỉ một triệu dân, sống trong sáu huyện và một thành phố với tổng diện tích khoảng 150.000 ha. Độ cao mặt đất cũng gần với mực nước biển và thấp hơn ở gần bờ sông Tiền và sông Hậu, hai con sông hằng năm mang lại phù sa cho vùng đất ven sông. Do vị thế nằm giữa hai tuyến đường thủy lớn nhất ở ĐBSCL, sông Tiền và sông Hậu, nguồn nước của tỉnh chủ yếu từ hệ thống 90 sông ngòi, kênh rạch. Nguồn nước mưa phong phú hằng năm kết hợp với nguồn nước mặt đã trở thành nguồn dường như vô hạn cho sản xuất và sinh hoạt. Sông Tiền, sông Hậu, Cổ Chiên và Măng Thít đều cung cấp nước cho các nhà máy nước trong vùng, đồng thời chia sẻ với những tỉnh lân cận như Tiền Giang, Bến Tre, Trà Vinh, Hậu Giang, Sóc Trăng, Đồng Tháp, và Cần Thơ.
Trong giai đoạn 2017–2021, khoảng 280 nhà máy sản xuất, chỉ yếu ở các khu công nghiệp, các nhà máy chế biến thủy sản, cơ sở giết mổ gia súc, các bệnh viện và làng nghề tiếp tục xả thải vào các hệ thống sông ngòi. Sự phát triển của các cơ sở sản xuất đều liên quan đến cả hoạt động nông nghiệp và sinh hoạt, dẫn đến nguy cơ rủi ro cho nguồn nước mặt. Nước thải từ các nguồn ô nhiễm chính và các nguồn kết hợp đã được đổ vào sông và kênh rạch, qua đó làm suy giảm chất lượng nước. Các nguồn nước mặt trong khu vực nghiên cứu đang phải đối mặt với sự tăng trưởng trong các lĩnh vực nông nghiệp, công nghiệp, sản xuất trong khi sự phát triển kinh tế hiện tại và kinh tế xã hội tương lai đang được tái cấu trúc.
Nước thải sinh hoạt, nuôi cá lồng và nước mưa được các nhà nghiên cứu phân loại vào ô nhiễm nguồn không điểm (non-point source NPS) – ô nhiễm có nguồn gốc từ các nguồn khuếch tán, trong khi ô nhiễm từ gia súc, giết mổ gia súc, làng nghề, hồ ao nuôi cá, khu công nghiệp, bệnh viện, nhà máy chế biến thực phẩm là các nguồn điểm (point source PS). Ước tính tải lượng ô nhiễm dựa trên khối lượng và nồng độ nguồn nhiễm tạo ra.
Các nhà nghiên cứu thu thập mẫu tại điểm xả thải trong hệ thống xử lý nước thải cũng như nước sinh hoạt ở khu vực đô thị từ tháng 6 đến tháng 10/2021; đồng thời thu thập dữ liệu quan trắc nước mặt tại các điểm từ Sở TN&MT Vĩnh Long để đánh giá chất lượng nước trong ba thời kỳ, bao gồm tháng ba (mùa khô), tháng sáu (giai đoạn chuyển tiếp), và tháng 9 (mùa mưa) của năm 2017 – 2021. Ngoài ra, họ cũng sử dụng 13 tham số để đánh giá chất lượng nước.
Xác định nguyên nhân làm ô nhiễm nguồn nước mặt
Kết quả phân tích đã tái hiện được chất lượng nước mặt ở Vĩnh Long theo không gian và thời gian từ năm 2017 đến năm 2021. Các tham số chất lượng nước đều vượt quá tiêu chuẩn Việt Nam, quy chuẩn quy định giá trị giới hạn các thông số chất lượng nước mặt (QCVN 08:2015) và bị ô nhiễm bởi các hợp chất hữu cơ. Cụ thể, 33 điểm giám sát trong tháng 9 chứng tỏ chỉ số nhu cầu oxy sinh hóa (Biochemical oxygen demand BOD5) – một chỉ thị về chất lượng của nguồn nước – từ 6,09 to 10,20 mg/L, vượt quá ngưỡng A2 (trên 6 mg/L) của tiêu chuẩn QCVN 08:2015.
Tuy nhiên, dữ liệu giám sát các điểm cho thấy, các chỉ số nhu cầu oxy hóa học (chemical oxygen demand COD) – chỉ số đo gián tiếp khối lượng các hợp chất hữu cơ có trong nước – dao động từ 15,68 đến 17,60 mg/L, vượt qua ngưỡng A2 (> 15 mg/L).
Nồng độ ô xy hòa tan (DO) ở Vĩnh Long còn lớn hơn những vùng lân cận như Tiền Giang, Hậu Giang, Đồng Tháp. Các nhà nghiên cứu giải thích, khi nước mưa chảy từ các khu vực nông nghiệp và nuôi trồng hải sản, cùng nước thải sinh hoạt đã đã hòa trộn với nước sông. Tuy nhiên khi kết hợp với các chỉ số khác thì ô nhiễm hữu cơ mới là nhân tố quan trọng làm ô nhiễm dọc sông Hậu.
Các hợp chất làm ô nhiễm trong tháng 3 và tháng 6, và tháng 9, là amoni, phốt phát đều vượt ngưỡng và cao hơn các vùng lân cận. Ô nhiễm nghiêm trọng nhất ở nhiều sông ngòi nhỏ và khu vực nội đồng, nơi không có khả năng pha loãng ô nhiễm. Kinh nghiệm cho thấy canh tác nông nghiệp ở quy mô lớn cũng như đòi hỏi lượng nước tưới tiêu lớn dẫn đến dư thừa phân bón và các chất hữu cơ, qua đó làm tăng nồng độ chất hữu cơ trong nước. Do đó, các hoạt động nông nghiệp liên quan trực tiếp đến tải lượng ô nhiễm ở Vĩnh Long. Tuy nồng độ của nitrat chưa ảnh hưởng đến sức khỏe con người nhưng nếu không có giải pháp giảm thiểu nồng độ của các hóa chất từ nông nghiệp thì nó có thể trở thành vấn đề đáng lo ngại với hệ sinh thái dưới nước trong dài hạn.
Bên canh đó, mật độ các vi khuẩn coliform, E. coli – chỉ dấu ô nhiễm từ chất thải con người và động vật –cho thấy nước mặt ở Vĩnh Long không phù hợp cho sử dụng. Chất lượng nước về mùa khô tốt hơn so với mùa mưa có thể là do trong mùa mưa, nước lũ trở thành nguồn vận chuyển ô nhiễm, cụ thể là chất thải của các hoạt động nông nghiệp, chất thải của con người và động vật từ đất vào nước với các sông ngòi, kênh rạch. Thêm vào đó, chất lượng nước cũng bị ảnh hưởng từ các khu vực lân cận từ hệ thống sông Tiền và sông Hậu.
Về tổng thể chất lượng nước ở sông ngòi kênh rạch ở Vĩnh Long đều bị ảnh hưởng bởi nhiều nguồn ô nhiễm, bao gồm (i) ô nhiễm vi sinh vật, (ii) ô nhiễm phân bón, (iii) tổng chất rắn lơ lửng, và (iv) vật chất hữu cơ. Tải lượng ô nhiễm từ các nguồn không điểm chiếm phần lớn 90,5% so với nguồn điểm 9,5%. Trong số các nguồn không điểm, tải lượng từ các dòng chảy chiếm tỉ trọng lớn nhất (15.925 tấn), sauddos là nước thải sinh hoạt (6.383 tấn) và nuôi cá lồng (518 tấn) còn tải lượng ô nhiễm từ các ao đầm nuôi trồng chiếm tỉ trọng lớn trong các nguồn điểm. Nhìn chung, chất lượng nước mặt ở nhiều sông ngòi kênh rạch ở Vĩnh Long đều dưới tiêu chuẩn, chủ yếu do ô nhiễm từ các nguồn không điểm. Do đó, cần phải quản lý đất đai và lưu vực nước.
Dẫu vậy, các nhà nghiên cứu cho rằng, mọi nguồn ô nhiễm và các nhân tố ảnh hưởng từ các nguồn điểm cũng cần thiết cho các kế hoạch quản lý nguồn nước. Đảm bảo an toàn khi sử dụng các nguồn nước cho các mục đích khác nhau, từ sinh hoạt đến sản xuất sẽ phụ thuộc vào việc quản lý hiệu quả dạng ô nhiễm này.
Bài báo “Understanding watershed sources of pollution in Vinh Long Province, Vietnamese Mekong Delta”, xuất bản trên tạp chí Discover Applied Sciences.
Bội Linh dịch từ Discover Applied Sciences
Nguồn: https://doi.org/10.1007/s42452-024-06063-1
