Luận văn Quản lý tổng hợp nguồn nước lưu vực sông Kiến Giang tỉnh Thái Bình trên quan điểm phát triển bền vững

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁN CÔNG TÔN ĐỨC THẮNG KHOA MÔI TRƯỜNG & BẢO HỘ LAO ĐỘNG NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG ™&˜ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP QUẢN LÝ TỔNG HỢP NGUỒN NƯỚC LUU VỰC SÔNG KIẾN GIANG - TỈNH THÁI BÌNH TRÊN CƠ SỞ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG SVTH : PHẠM THU HƯỜNG MSSV : 710443B LỚP : 07MT1N GVHD: TSKH. BÙI TÁ LONG TP Hồ Chí Minh, 12/2007 b TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁN CÔNG TÔN ĐỨC THẮNG KHOA MÔI TRƯỜNG & BẢO HỘ LAO ĐỘNG NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG ™&˜ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP QUẢN LÝ TỔNG HỢP NGUỒN NƯỚC LUU VỰC SÔNG KIẾN GIANG - TỈNH THÁI BÌNH TRÊN CƠ SỞ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG SVTH : PHẠM THU HƯỜNG MSSV : 710443B GVHD: TSKH BÙI TÁ LONG Ngày giao nhiệm vụ luận văn: 01/10/2007 Ngày hoàn thành luận văn:31/12/2007 TPHCM, ngày 31 tháng 12 năm 2007 Giảng Viên hướng dẫn TSKH. Bùi Tá Long c LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, em đã nhận được sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của thầy cô, bạn bè và gia đình đã dành cho em. Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy hướng dẫn của mình, Tiến sỹ khoa học Bùi Tá Long, trưởng phòng Geoinformatics, Viện Môi trường và Tài nguyên, Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh, người đã quan tâm giúp đỡ, đóng góp ý kiến về mặt chuyên môn và tạo mọi điều kiện thuận lợi để em hoàn thành tốt luận văn trong thời gian qua. Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới các Thầy Cô Khoa Môi trường và Bảo hộ lao động, Trường Đại Học Bán công Tôn Đức Thắng, những người đã cho em kiến thức và kinh nghiệm trong suốt quá trình em được học tập tại trường. Em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới kỹ sư Cao Duy Trường cùng các anh chị trong phòng Geoinformatics, Viện Môi trường và Tài nguyên, Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh đã tận tình chỉ bảo trong suốt thời gian em làm Đồ án tốt nghiệp. Bên cạnh đó, em gửi lời cảm ơn tới chị Lê Thị Út Trinh đã giúp đỡ em trong quá trình làm dữ liệu cho bản đồ tỉnh Thái Bình. Em xin chân thành cảm ơn tới chú Phí Văn Chín, trưởng phòng cùng với các anh chị trong phòng Tài Nguyên và Môi trường tỉnh Thái Bình đã giúp đỡ em trong thời gian em thục tập và thu thập số liệu cho đồ án tốt nghiệp này. Cuối cùng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè những người thân yêu nhất đã hỗ trợ động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho em trong suốt quá trình học tập cũng như trong thời gian thực hiện đồ án này. d TÓM TẮT Nước là một dạng tài nguyên môi trường đặc biệt, là thành phần thiết yếu của sự sống. Từ xưa đến nay, chúng ta cứ nghĩ rằng tài nguyên nước là vô hạn nên không quan tâm nhiều đến việc sử dụng cũng như thải bỏ các chất thải vào trong môi trường nước. Kết quả là tài nguyên nước đang dần cạn kiệt và ô nhiễm trầm trọng. Ngày nay, xu hướng phát triển dân số, công nghiệp và đô thị hoá, nền nông nghiệp thâm canh … đã kéo theo các nguy cơ về ô nhiễm môi trường, đặc biệt là nguy cơ ô nhiễm nguồn nước, trong đó có nước sông. Nguồn nước sông ở nhiều nơi đang có nguy cơ bị suy giảm chất lượng, cạn kiệt, bồi lắng, nhiễm mặn … dẫn đến việc cung cấp nước cho các mục đích khác nhau của con người ngày càng trở nên khó khăn và phức tạp. Cùng với tốc độ phát triển theo hướng công nghiệp hoá, hiện đại hoá của cả nước cũng như các tỉnh lân cận thì tỉnh Thái Bình cũng đang từng bước chuyển dần từ tỉnh canh tác nông nghiệp sang xây dựng hình thành các khu, cụm công nghiệp. Nguồn nước tại Thái Bình cũng có những biến động dưới sự tác động của khí tượng thuỷ văn và các hoạt động của con người. Bên cạnh đó nhu cầu về nước ngày một tăng do tăng dân số và phát triển kinh tế-xã hội. Đã và đang xảy ra suy thoái, cạn kiệt, ô nhiễm nguồn nước ở nơi này, nơi khác tại Thái Bình. Việc khai thác, sử dụng không hợp lý đồng thời chưa quan tâm đến công tác bảo vệ đã và đang dẫn đến những hậu quả xấu khó lường về môi trường, kém bền vững trong phát triển do nguồn nước. Đứng trước tình hình như vậy, đề tài “Quản lý tổng hợp nguồn nước lưu vực sông Kiến Giang tỉnh Thái Bình trên quan điểm phát triển bền vững” với việc dụng mạnh mẽ công nghệ thông tin và mô hình toán hy vọng sẽ hỗ trợ phần nào cho công tác quản lý nguồn nước lưu vực này dựa trên quan điểm phát triển bền vững. e NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... f BẢNG Bảng 1.1. Cơ cấu kinh tế tỉnh Thái Bình qua các năm ............................................... 10 Bảng 1.2. Diện tích trồng lúa theo huyện và thành phố.............................................. 11 Bảng 1.3. Ước tính sản lượng một số cây trồng......................................................... 12 Bảng 1.4. Sản lượng trâu bò, lợn (01/04/2007).......................................................... 13 Bảng 1.5. Ước tính sản lượng thủy sản...................................................................... 14 Bảng 1.6. Giá trị sản xuất công nghiệp( giá cố định 1994)......................................... 16 Bảng 1.7. Giá trị sản xuất công nghiệp (gía cố định 1994)- đơn vị: triệu đồng........... 17 Bảng 1.8. Sản phẩm chủ yếu của nghành công nghiệp............................................... 17 Bảng 1.9. Hiện trạng dân số của tỉnh qua các năm..................................................... 20 Bảng 1.10. Dân số trung bình năm 2004 theo giới tính và thành thị, nông thôn(đơn vị tính: nghìn người) ..................................................................................................... 21 Bảng 1.11. Vị trí lấy mẫu nước thải........................................................................... 29 Bảng 1.12. Phương pháp phân tích nước mặt ............................................................ 30 Bảng 1.13. Kết quả phân tích nước số liệu phân tích ngày 4/9/2007.......................... 31 Bảng 1.14. Kết quả phân tích nước............................................................................ 31 Bảng 2.1. Tiêu chuẩn vấp nước theo vùng................................................................. 48 Bảng 2.2. Lưu lượng nguồn thải khu dân cư năm 2007-2015 .................................... 48 Bảng 2.3. Tải lượng thải theo đầu người và hiệu quả xử lý của bể tự hoại ................. 49 Bảng 2.4. Nồng độ chất thải nguồn nông nghiệp năm 2015....................................... 49 Bảng 2.5. Nguồn thải khu công nghiệp năm 2015 ..................................................... 50 Bảng 2.6. Kết quả tính toán cho nguồn thải nông nghiệp năm 2007 .......................... 51 Bảng 2.7. Thông số về nguồn thải kênh rạch ............................................................. 51 Bảng 3.1. Danh sách điểm nhạy cảm......................................................................... 66 HÌNH Hình 1.1.Bản đồ hành chính tỉnh Thái Bình ................................................................ 5 Hình 1.2. Xác định nguồn thải................................................................................... 29 Hình 1.3. Vị trí lấy mẫu nước.................................................................................... 30 Hình 1.4. Biểu diễn nhiệt độ trên sông Kiến Giang.................................................... 32 Hình 1.5. Biểu diễn giá trị pH trên sông Kiến Giang ................................................. 33 Hình 1.6. Biểu diễn chất rắn lơ lửng trên sông Kiến Giang........................................ 33 Hình 1.7. Biểu diễn nồng độ COD trên sông Kiến Giang .......................................... 34 Hình 1.8. Biểu diễn chất BOD trên sông Kiến Giang................................................. 34 Hình 1.9. Biểu diễn DO trên sông Kiến Giang .......................................................... 35 Hình 2.1. Sự phân đoạn của QUAL2K trong hệ thống sông không có nhánh............. 37 Hình 2.2 Cấu trúc bảng Nguồn thải ........................................................................... 52 Hình 2.3 Nhập thông tin cho các nguồn thải – copy dữ liệu từ file Word.................. 53 Hình 2.4 Nhập thông tin cho các nguồn thải - Ẩn đi một cột thông tin trong một bảng của ENVIMQ2K ....................................................................................................... 53 Hình 2.5 Nhập thông tin cho các nguồn thải - Cột thông tin đã được ẩn .................... 53 Hình 2.6 Nhập thông tin cho nguồn thải – dữ liệu sau khi nhập................................. 54 g Hình 2.7 Nhập thông tin cho đối tượng phát sinh nguồn thải – Copy dữ liệu từ file word.......................................................................................................................... 55 Hình 2.8 Nhập thông tin cho đối tượng phát sinh nguồn thải – Nhập thành công....... 56 Hình 2.9 Nhập thông tin cho điểm nhạy cảm – copy dữ liệu từ file word .................. 56 Hình 2.10 Nhập thông tin cho điểm nhạy cảm – nhập thành công ............................. 57 Hình 9.46 Lựa chọn thông số để chạy mô hình – Bước 1 .......................................... 57 Hình 9.47 Lựa chọn thông số để chạy mô hình – Bước 2 .......................................... 57 Hình 9.48 Lựa chọn thông số để chạy mô hình – Bước 3 .......................................... 58 Hình 9.49 Lựa chọn thông số để chạy mô hình – Bước 4 .......................................... 58 Hình 9.50 Lựa chọn thông số để chạy mô hình – Bước 5 .......................................... 59 Hình 9.51 Lựa chọn thông số để chạy mô hình – Bước 6 .......................................... 59 Hình 9.52 Lựa chọn thông số để chạy mô hình – Bước 7 .......................................... 59 Hình 9.53 Lựa chọn thông số để chạy mô hình – Bước 8 .......................................... 59 Hình 9.54 Lựa chọn thông số để chạy mô hình – Bước 9 .......................................... 60 Hình 9.55 Hiệu chỉnh kết quả thể hiện mô hình – Bước 1.......................................... 60 Hình 9.56 Lựa chọn thông số để chạy mô hình – Bước 2 .......................................... 60 Hình 9.57 Lựa chọn thông số để chạy mô hình – Bước 3 .......................................... 61 Hình 9.58 Lựa chọn thông số để chạy mô hình – Bước 4 .......................................... 61 Hình 9.59 Lựa chọn thông số để chạy mô hình – Bước 5 .......................................... 61 Hình 9.60 Lựa chọn thông số để chạy mô hình – Bước 6 .......................................... 62 Hình 9.61 Lựa chọn thông số để chạy mô hình – kết quả hiệu chỉnh ......................... 62 Hình 3.1. Bản đồ hành chính tỉnh Thái Bình ............................................................. 63 Hình 3.2. Nhập số liệu nguồn thải nông nghiệp......................................................... 64 Hình 3.3. Nhập số liệu nguồn thải khu dân cư ........................................................... 64 Hình 3.4. Số liệu nguồn thải khu công nghiệp ........................................................... 64 Hình 3.5. Số liệu nồng độ các chất ô nhỉễm trong nhà máy ....................................... 64 Hình 3.6. Thông tin về nguồn xả thải ........................................................................ 64 Hình 3.7. Thông số kịch bản ..................................................................................... 65 Hình 3.8. Chức năng nhập thông tin liên quan tới kịch bản ....................................... 65 Hình 3.9. Nồng độ DO tại điểm nhạy cảm vào mùa khô theo kịch bản..................... 67 Hình 3.10. Nồng độ BOD tại điểm nhạy cảm vào mùa khô theo kịch bản ................ 67 Hình 3.11. Nồng độ TSS tại điểm nhạy cảm vào mùa khô theo kịch bản .................. 67 Hình 3.12. Nồng độ DO tại điểm nhạy cảm vào mùa mưa theo kịch bản ................... 67 Hình 3.13. Nồng độ BOD tại điểm nhạy cảm vào mùa mưa theo kịch bản ................ 67 Hình 3.14. Nồng độ TSS tại điểm nhạy cảm vào mùa mưa theo kịch bản.................. 67 Hình 3.15.Biểu diễn nồng độ BOD trên sông Kiến Giang vào mùa khô .................... 68 Hình 3.16. Biểu diễn nồng độ BOD trên sông Kiến Giang vào mùa mưa .................. 68 Hình 3.17. Biểu diễn nồng độ BOD vào mùa khô 2015............................................. 69 Hình 3.18.Nồng độ BOD mùa mưa năm 2015........................................................... 69 Hình phụ lục 1. Biểu diễn nồng độ BOD trên sông Kiến Giang mùa khô 2007............. i Hình phụ lục 2. Biểu diễn nồng độ BOD vào mùa khô năm 2007................................. i Hình phụ lục 3. Biểu diễn chất rắn lơ lửng mùa khô 2007 ........................................... ii Hình phụ lục 4.Biểu diễn hàm lượng oxy hoà tan năm 2007........................................ ii Hình phụ lục 5. Nồng độ chất rắn lơ lửng mùa khô năm 2007.................................... iii Hình phụ lục 6. Phân bố nồng độ BOD vào mùa mưa năm 2007 ................................ iii Hình phụ lục 7. Phân bố nồng độ oxy hoà tan vào mùa mưa năm 2007 ...................... iv Hình phụ lục 8. Phân bố nồng độ chất rắn lơ lửng mùa mưa năm 2007 ...................... iv h Hình phụ lục 9. Biểu diễn nồng độ oxy hoà tan mùa khô năm 2010 ............................ v Hình phụ lục 10. Phân bố nồng độ chất rắn lơ lửng vào mùa khô năm 2010................ v Hình phụ lục 11. Phân bố nồng độ BOD trên sông Kiến GIang vào mùa mưa năm 2010 .................................................................................................................................... v Hình phụ lục 12. Phân bố nồng oxy hoà tan trên sông vào mùa mưa năm 2010.......... vi Hình phụ lục 13. Phân bố nồng độ chất rắn lơ lửng trên sông Kiến Giang vào mùa mưa năm 2010 ................................................................................................................... vi Hình phụ lục 14. Nồng độ oxy hoà tan trên sông vào mùa khô năm 2015.................. vii Hình phụ lục 15. Biểu diễn chất ô nhiễm BOD trên sông vào mùa mưa năm 2015 .... vii Hình phụ lục 16. Biểu diễn nồng độ chất rắn lơ lửng trên sông vào mùa khô năm 2015 ................................................................................................................................. viii Hình phụ lục 17. Biểu diễn hàm lượng BOD trên sông vào mùa mưa năm 2015 ...... viii Hình phụ lục 18. Biểu diễn nồng độ oxy hoà tan vào mùa mưa năm 2015.................. ix Hình phụ lục 19. Biẻu diễn nồng độ chất rắn lơ lửng trên sông vào mùa mưa năm 2015 ................................................................................................................................... ix i NỘI DUNG LỜI CẢM ƠN ..........................................................................................................c TÓM TẮT ............................................................................................................... d NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN.......................................................e BẢNG ...................................................................................................................... f HÌNH ....................................................................................................................... f NỘI DUNG.............................................................................................................. i MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1 Tính cấp thiết của đề tài........................................................................................... 1 Mục tiêu của Luận văn ............................................................................................ 3 Nội dung công việc cần thực hiện............................................................................ 3 Phạm vi nghiên cứu ................................................................................................. 3 Phương pháp nghiên cứu ......................................................................................... 4 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài ..................................................................................... 4 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHÊN, KINH TẾ Xà HỘI VÀ HIỆN TRẠNG PHÁT TRIỂN DU LỊCH.......................................................... 5 1.1. Tổng quan về điều kiện tự nhiên ................................................................... 5 1.1.1. Về điều kiện tự nhiên của tỉnh Thái Bình ........................................................ 5 1.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội.............................................................................. 10 1.1.3. Quy hoạch tổng thể phát triển KTXH tỉnh Thái Bình đến năm 2020 ............. 27 1.2. Khảo sát hiện trạng môi trường lưu vực sông Kiến Giang........................... 28 1.2.1. Tổng quan sông Kiến Giang ......................................................................... 28 1.2.2. Vị trí lấy mẫu................................................................................................ 29 1.2.3. Phương pháp phân tích mẫu và các chỉ tiêu phân tích, kết quả ...................... 30 1.2.4. Đánh giá tổng quan hiện trạng môi trường khu vực dự khảo sát .................... 32 1.2.5. Kết luận........................................................................................................ 35 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA LUẬN VĂN........... 36 2.1. Tống quan về mô hình QUAL2K................................................................ 36 2.1.1. Chu trình nitơ ............................................................................................... 39 2.1.2. Sự ức chế của quá trình nitrat hoá (nitrification) ở nồng độ oxy hoà tan thấp 41 2.1.3. Chu trình phốt pho........................................................................................ 41 2.1.4. BOD carbon (carbonaceous BOD ) ......................................................