Tài liệu Nghiên cứu đánh giá thực trạng và đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả quan trắc môi trường nước sông hồng đoạn chảy qua địa phận hà nội

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG -------------------------------------------------------- NGUYỄN THỊ PHƢƠNG LIÊN Nghiên cứu đánh giá thực trạng và đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả quan trắc môi trường nước sông hồng - đoạn chảy qua địa phận hà nội LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI – 2012 1 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG -------------------------------------------------------- NGUYỄN THỊ PHƢƠNG LIÊN Nghiên cứu đánh giá thực trạng và đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả quan trắc môi trường nước sông hồng - đoạn chảy qua địa phận hà nội Chuyên ngành: Môi trƣờng trong phát triển bền vững (Chương trình đào tạo thí điểm) LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG Ngƣời hƣớng dẫn khoa học PGS. TS. PHẠM BÌNH QUYỀN HÀ NỘI – 2012 2 MỤC LỤC Trang Lời cảm ơn ……………………………………………………………………. i Mục lục ……………………………………………………………………….. ii Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt …………………………………………… iv Danh mục các bảng …………………………………………………………… v Danh mục các hình vẽ, đồ thị ………………………………………………… v MỞ ĐẦU ……………………………………………………………………... 1 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ……………………... 5 1.1 Đặc điểm tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực Hà Nội ……………………. 5 1.1.1 Đặc điểm tự nhiên khu vực Hà Nội ……………………………………. 5 1.1.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội khu vực Hà Nội …………………………….. 10 1.2.Cơ sở khoa học về quan trắc môi trƣờng nƣớc …………………………… 11 1.2.1 Khái niệm ……………………………………………………………….. 11 1.2.2 Mục tiêu quan trắc môi trƣờng nƣớc …………………………………… 13 1.2.3 Nguyên lý quan trắc môi trƣờng ………………………………………... 13 1.2.4 Đặc điểm các loại trạm quan trắc nƣớc ………………………………… 14 1.2.5 Phƣơng pháp quan trắc và phân tích môi trƣờng ………………………. 15 1.3. Các chƣơng trình quan trắc ở thế giới và Việt Nam …………………….. 18 1.3.1 Một số chƣơng trình quan trắc môi trƣờng nƣớc sông hồ trên thế giới … 18 1.3.2 Một số chƣơng trình quan trắc môi trƣờng nƣớc sông hồ ở Việt Nam … 21 CHƢƠNG 2. ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ……………………………………………………………….. 28 2.1. Địa điểm nghiên cứu …………………………………………………….. 28 2.2. Thời gian nghiên cứu …………………………………………………….. 28 2.3. Nội dung nghiên cứu ……………………………………………………... 28 i 2.4. Phƣơng pháp tiếp cận ……………………………………………………. 29 2.1.1 Phƣơng pháp tiếp cận hệ thống ………………………………………… 30 2.1.2 Phƣơng pháp tiếp cận hệ sinh thái ……………………………………… 31 2.1.3 Phƣơng pháp tiếp cận độc học …………………………………………. 31 2.5. Phƣơng pháp nghiên cứu ………………………………………………… 32 2.5.1 Phƣơng pháp thu thập thông tin thứ cấp ……………………………….. 32 2.5.2 Phƣơng pháp thu thập thông tin sơ cấp (thực địa) …………………….. 32 2.5.3 Phƣơng pháp phân tích SWOT …………………………………………. 33 2.5.4 Phƣơng pháp phân tích các bên có liên quan …………………………. 33 2.5.5 Phƣơng pháp phân tích dữ liệu …………………………………………. 33 CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU …………………………………….. 35 3.1. Đánh giá thực trạng quan trắc môi trƣờng nƣớc sông Hồng đoạn chảy qua địa phận Hà Nội ….………………………………………………… 35 3.1.1 Nội dung và tổ chức thực hiện Chƣơng trình quan trắc môi trƣờng nƣớc sông Hồng đoạn chảy qua địa phận Hà Nội ………………………….. 35 3.1.2 Hiệu quả của chƣơng trình quan trắc chất lƣợng nƣớc sông Hồng trong quản lý lƣu vực sông …………………………………………………… 43 3.1.3 Những vấn đề tồn tại cần bổ sung, chỉnh sửa …………………………. 50 3.2. Đề xuất biện pháp nâng cao hiệu quả công tác quan trắc môi trƣờng nƣớc sông Hồng đoạn chảy qua địa phận Hà Nội …………………………………. 52 3.2.1 Thiết kế chƣơng trình quan trắc ………………………………………… 53 3.2.2 Thực hiện chƣơng trình quan trắc ………………………………………. 66 3.2.3 Phân tích dữ liệu và lập báo cáo ……………………………………….. 67 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ………………………………………………... 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO ……………………………………………………. 71 PHỤ LỤC …………………………………………………………………….. 74 ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT  AAS: Máy quang phổ hấp thụ nguyên tử (Perkin Elmer-Mỹ)  BOD5: Nhu cầu oxi hóa sinh học sau 5 ngày  COD: Nhu cầu oxi hóa hóa học  CLN: Chất lƣợng nƣớc  DO: Hàm lƣợng oxi hòa tan  GC/MS: Máy sắc kí khí ghép nối khối phổ (ThermoFinnigan-Mỹ)  HACH: Máy so màu (HACH-Mỹ)  MPN/100ml: Số coliform trong 100mL mẫu  NM1, NM2…: Vị trí các điểm lấy mẫu, điểm số 1, điểm số 2…tƣơng ứng  PP: Phƣơng pháp  QCVN 08:2008 BTNMT cột B1: Quy chuẩn kĩ thuật quốc gia về chất lƣợng nƣớc mặt. Cột B1 dùng cho mục đích tƣới tiêu thủy lợi hoặc các mục đích giao thông thủy và các mục đích khác với yêu cầu chất lƣợng nƣớc thấp.  SMEWW: Standard Methods for the Examination of water and wastewater, APHA, AWWA, WEF, 19th Edition 1995, USA-Phƣơng pháp tiêu chuẩn để kiểm tra nƣớc và nƣớc thải, xuất bản lần thứ 19, APHA, AWWA, WEF-USA  TCVN 6001-1995, TCVN 7243-2003... : Các phƣơng pháp xác định chỉ tiêu tƣơng ứng của Tiêu chuẩn Việt Nam  TSS: Tổng chất rắn lơ lửng  WQI (Water Quality Index): Chỉ số chất lƣợng nƣớc iii DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1: Chuỗi số liệu về nhiệt độ và lƣợng mƣa trung bình từ năm 1989 - 2011 tại khu vực Hà Nội ………………………………………… 8 Bảng 3.1: Mức độ ô nhiễm so với QCVN08:2008……………………………. 45 Bảng 3.2: Đánh giá biến động chất lƣợng nƣớc sông Hồng theo chỉ số WQI.. 48 Bảng 3.3: Danh sách các trạm thủy văn khu vực Hà Nội …………………… 62 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Trang Hình 1.1. Biểu đồ lƣu lƣợng dòng chảy sông Hồng trung bình các năm tại trạm Hà Nội (1988-2006) và Sơn Tây (1988-2010) ………………………. 6 Hình 1.2. Các bƣớc chủ yếu trong quan trắc và phân tích môi trƣờng 16 Hình 3.1. Vị trí lấy mẫu từ NM19-NM33 (Đoạn chảy từ Ba Vì qua Sơn Tây, Phúc Thọ, Đan Phƣợng) ……………………………………………………… 37 Hình 3.2. Vị trí lấy mẫu từ NM1 đến NM18 (Đoạn chảy qua Hà Nội cũ) ….. 38 Hình 3.3. Vị trí lấy mẫu từ NM34 – NM40 (Đoạn chảy qua Thƣờng Tín, Phú Xuyên) …………………………………………………………………… 39 Hình 3.4. Biểu đồ thể hiện chỉ số WQI mùa khô qua các năm …………….. 49 Hình 3.5. Cấu trúc hệ thống dòng chảy sông Hồng trong địa phận Hà Nội trên nền bản đồ địa hình ……………………………………………………… 55 Hình 3.6. Bản đồ phân vùng sử dụng đất dọc sông Hồng đoạn chảy qua địa phận thành phố Hà Nội ……..…………………………………………….. 56 Hình 3.7. Vị trí các trạm thủy nông dọc sông Hồng địa phận thành phố Hà Nội ………………………………………………………………………… 58 Hình 3.8. Vị trí các trạm bơm tiêu dọc sông Hồng địa phận thành phố Hà Nội 59 Hình 3.9. Bản đồ vị trí các cơ sở có nguy cơ ô nhiễm cao…………………… 61 Hình 3.10. Biểu đồ lƣu lƣợng dòng chảy sông Hồng trung bình các năm tại trạm Hà Nội (1988-2006) và Sơn Tây (1988-2010) …………………….. 63 Hình 3.11. Vị trí các điểm quan trắc thuộc chƣơng trình quan trắc chất lƣợng nƣớc sông Hồng ……………………………………………………….. iv 65 MỞ ĐẦU Sông Hồng là hệ thống sông lớn nhất miền Bắc Việt Nam, lớn thứ hai trên bán đảo Đông Dƣơng (sau sông Mekong hay Cửu Long). Đây chính là con sông bồi đắp nên nền văn minh sông Hồng – một trong 36 nền văn minh của thế giới. Sông có tổng chiều dài 1.126km, qua địa phận Việt Nam là 556km chiếm 49,3%. Diện tích lƣu vực là 155.000km2 chiếm 45,6% tổng diện tích. Sông Hồng có 614 phụ lƣu, với những phụ lƣu lớn nhƣ sông Đà, sông Lô, sông Chảy. (vi.wikipedia.org/wiki/Sông_Hồng) Sông Hồng nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa với đặc trƣng khí hậu nóng ẩm, mƣa nhiều. Trong những năm gần đây, tình hình khí hậu thời tiết có nhiều diễn biến phức tạp do ảnh hƣởng của sự thay đổi toàn cầu. Không kể vùng hạ du ven biển có thể chịu tác động của nƣớc biển dâng, những biến động của khí hậu thời tiết cùng với tác động của con ngƣời thông qua các hoạt động kinh tế xã hội đã và đang góp phần làm thay đổi phần nào diện mạo tự nhiên của sông Hồng. (vi.wikipedia.org/wiki/Sông_Hồng) Ðoạn sông Hồng chảy qua Hà Nội dài khoảng 150km kéo dài từ huyện Ba Vì tới huyện Phú Xuyên. So với đoạn Sông Hồng chảy qua Hà Nội cũ (khoảng 40km) thì hiện nay, khi đã mở rộng, sông Hồng chảy qua Hà Nội dài thêm khoảng 110km kéo dài về 2 phía đi qua các huyện: Ba Vì - Sơn Tây - Phúc Thọ - Đan Phƣợng và Thƣờng Tín – Phú Xuyên. Sông Hồng có vị trí đặc biệt quan trọng trong việc cung cấp nƣớc phục vụ cho nhu cầu tƣới tiêu nông nghiệp, cung cấp nƣớc sinh hoạt và cũng là nơi tiếp nhận nguồn nƣớc thải. Cùng với quá trình công nghiệp hoá và tốc độ gia tăng dân số, hàng loạt các khu công nghiệp và khu đô thị hình thành hai bên bờ sông Hồng đã khiến cho sông Hồng đứng trƣớc nguy cơ bị ô nhiễm. [10, 24] Quan trắc chất lƣợng nƣớc có hệ thống ở Việt Nam là một hoạt động tƣơng đối mới mẻ. Chiến lƣợc quốc gia về hoạt động quan trắc của Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng đƣợc bắt đầu tiến hành với Quyết định 16/2007/QĐ – TTg ban hành ngày 29 tháng 01 năm 2007 của Thủ tƣớng Chính phủ về việc chấp nhận Quy 1 hoạch tổng thể Mạng lƣới Quan trắc Tài nguyên và Môi trƣờng Quốc gia. Quy hoạch tổng thể đặt ra mục tiêu xây dựng một mạng lƣới các điểm quan trắc tài nguyên và môi trƣờng quốc gia hiện đại, tiên tiến và toàn diện, đáp ứng các nhu cầu về thông tin và dữ liệu cơ bản về môi trƣờng cũng nhƣ góp phần hữu hiệu vào việc xử lý ô nhiễm môi trƣờng, đƣa ra các dự báo, ngăn chặn và giảm thiểu các thiệt hại gây ra bởi thiên tai, nhằm thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội mạnh mẽ và bền vững. [5]  Thực hiện Quyết định 16/2007/QĐ – TTg của Thủ tƣớng Chính phủ về Quy hoạch tổng thể mạng lƣới quan trắc tài nguyên và môi trƣờng quốc gia, từ năm 2007, Chƣơng trình quan trắc chất lƣợng nƣớc sông Hồng đoạn chảy qua địa phận Hà Nội đã đƣợc Sở Tài nguyên và Môi trƣờng Hà Nội giao cho Trung tâm Quan trắc và Phân tích Tài nguyên Môi trƣờng thực hiện dƣới sự chỉ đạo của UBND thành phố Hà Nội.(Quyết định số 623/QĐ-STNMT-KHTH). Kết quả quan trắc đã phản ánh đƣợc hiện trạng môi trƣờng nƣớc sông Hồng hàng năm và đánh giá sơ bộ diễn biến chất lƣợng nƣớc. Tuy nhiên, kế hoạch quan trắc chất lƣợng nƣớc sông Hồng hiện nay ngoài Trạm quan trắc tự động môi trƣờng nƣớc (tại Phủ Lý, Hà Nam) vẫn chƣa thiết lập đƣợc các điểm quan trắc nhằm theo dõi sự phân bố các nguồn ô nhiễm và các điều kiện sử dụng nƣớc tại các khu vực trọng điểm phục vụ cho mục đích quy hoạch và thực hiện kế hoạch quản lý đảm bảo chất lƣợng và kiểm soát chất lƣợng môi trƣờng nƣớc. [23] Nhằm góp phần khắc phục những vần đề còn tồn tại nêu trên, chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu đánh giá thực trạng và đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả quan trắc môi trường nước sông Hồng - Đoạn chảy qua địa phận Hà Nội” . Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá thực trạng công tác quan trắc chất lƣợng môi trƣờng nƣớc sông Hồng đoạn chảy qua địa phận Hà Nội trong thời gian qua. - Đề xuất giải pháp góp phần nâng cao hiệu quả công tác quan trắc chất lƣợng môi trƣờng nƣớc sông Hồng đoạn chảy qua địa phận Hà Nội. 2 Đối tượng nghiên cứu: - Chất lƣợng nƣớc của sông Hồng đoạn chảy qua địa phận Hà Nội phục vụ cho yêu cầu quản lý đảm bảo chất lƣợng và kiểm soát chất lƣợng môi trƣờng nƣớc. - Cơ sở khoa học và thực tiễn quan trắc môi trƣờng nƣớc sông Hồng đoạn chảy qua địa phận Hà Nội. Phạm vi nghiên cứu: Đoạn sông Hồng chảy qua Hà Nội dài khoảng 150km kéo dài từ huyện Ba Vì tới huyện Phú Xuyên. Cơ sở pháp lý và cơ sở khoa học về quan trắc môi trường nước: - Luật Bảo vệ môi trƣờng Việt Nam (sửa đổi bổ sung) đƣợc Quốc hội nƣớc Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam khóa VI, kỳ họp thứ 8 thông qua ngày 29 tháng 11 năm 2005 và có hiệu lực từ ngày 01/7/2006; - Nghị định số 80/2006/NĐ-CP ngày 09 tháng 8 năm 2006 của Chính phủ về việc quy định chi tiết và hƣớng dẫn thi hành một số điều của Luật Bảo vệ môi trƣờng; - Quyết định số 16/2007/QĐ-TTg ngày 29 tháng 1 năm 2007 của Thủ tƣớng Chính phủ về việc phê duyệt "Quy hoạch tổng thể mạng lƣới quan trắc tài nguyên và môi trƣờng quốc gia đến năm 2020". - Thông tƣ số 10/2007/TT -BTNMT ngày 22 tháng 10 năm 2007 của Bộ tài nguyên và môi trƣờng về việc Hƣớng dẫn bảo đảm chất lƣợng và kiểm soát chất lƣợng trong quan trắc môi trƣờng. - Thông tƣ số 29/2011/TT-BTNMT ngày 01 tháng 08 năm 2011 của Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng Quy định quy trình kỹ thuật quan trắc môi trƣờng nƣớc mặt lục địa. - TCVN 6663 – 6:2008 (ISO 5667-6:2005): Chất lƣợng nƣớc. Lấy mẫu. Hƣớng dẫn lấy mẫu nƣớc sông và suối. - TCVN 5994: 1995 (ISO 5667-4:1987): Chất lƣợng nƣớc. Lấy mẫu. Hƣớng dẫn lấy mẫu nƣớc ao hồ. 3 Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi - ISO 19458: Chất lƣợng nƣớc. Lấy mẫu. Hƣớng dẫn lấy mẫu phân tích vi sinh. - ISO 17025 (ISO/ IEC/ 17025). Đảm bảo chất lƣợng và kiểm soát chất lƣợng trong quan trắc môi trƣờng. Kết cấu luận văn Luận văn gồm 74 trang, ngoài phần mở đầu, kết luận và phụ lục, có 3 chƣơng: Chƣơng 1:Tổng quan vấn đề nghiên cứu (23 trang) Chƣơng 2: Địa điểm, thời gian, nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu (7 trang) Chƣơng 3: Kết quả nghiên cứu (36 trang) Phần minh họa có 4 bảng, 11 hình; Đã tham khảo 37 tài liệu, trong đó có 27 tài liệu bằng tiếng Việt và 10 tài liệu bằng tiếng Anh. 4 Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC HÀ NỘI Hà Nội là thủ đô, đồng thời là thành phố đứng đầu Việt Nam về diện tích tự nhiên và đứng thứ hai về diện tích đô thị sau thành phố Hồ Chí Minh, với dân số 6.561.900 ngƣời (2010). Nằm giữa đồng bằng sông Hồng trù phú, nơi đây đã sớm trở thành một trung tâm chính trị và tôn giáo ngay từ những buổi đầu của lịch sử Việt Nam.[12] Sau đợt mở rộng địa giới hành chính vào tháng 8 năm 2008, Hà Nội hiện nay có diện tích 3.324,92 km², gồm 10 quận, 1 thị xã và 18 huyện ngoại thành. Cùng với Thành phố Hồ Chí Minh, Hải Phòng và Đà Nẵng, Hà Nội là một trong bốn trung tâm kinh tế hàng đầu của cả quốc gia. Năm 2009, GDP của thành phố tăng khoảng 6,67%, tổng thu ngân sách khoảng 70.054 tỷ đồng. Hà Nội cũng là một trung tâm văn hóa, giáo dục với các nhà hát, bảo tàng, các làng nghề truyền thống, những cơ quan truyền thông cấp quốc gia và các trƣờng đại học lớn.[14,19] 1.1.1 Đặc điểm tự nhiên khu vực Hà Nội Vị trí, địa hình Hà Nội nằm chếch về phía tây bắc của trung tâm vùng đồng bằng châu thổ sông Hồng, có vị trí địa lý từ 20°53' đến 21°23' vĩ độ Bắc và 105°44' đến 106°02' kinh độ Đông. [19] Tiếp giáp với các tỉnh Thái Nguyên, Vĩnh Phúc ở phía Bắc, Hà Nam, Hòa Bình phía Nam, Bắc Giang, Bắc Ninh và Hƣng Yên phía Đông, Hòa Bình cùng Phú Thọ phía Tây. Sau đợt mở rộng địa giới hành chính vào tháng 8 năm 2008, thành phố có diện tích 3.324,92 km², nằm ở cả hai bên bờ sông Hồng, nhƣng tập trung chủ yếu bên hữu ngạn. Địa hình Hà Nội có thể chia thành 2 dạng vùng cảnh quan: 1. Vùng đồng bằng thấp, khá bằng phẳng chiếm đại bộ phận diện tích 2. Vùng đồi núi tập trung ở phía Bắc và phía Tây. 5 Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi Xen giữa các bãi bồi lớn và các bãi bồi cao còn có các vùng trũng với các hồ, đầm (dấu vết của các lòng sông cổ). Địa hình Hà Nội thấp dần theo hƣớng từ Bắc xuống Nam và từ Tây sang Đông với độ cao trung bình từ 5 đến 20 mét so với mực nƣớc biển. Nhờ phù sa bồi đắp, ba phần tƣ diện tích tự nhiên của Hà Nội là đồng bằng, nằm ở hữu ngạn sông Đà, hai bên sông Hồng và chi lƣu các con sông khác. Phần diện tích đồi núi phần lớn thuộc các huyện Sóc Sơn, Ba Vì, Quốc Oai, Mỹ Đức, với các đỉnh nhƣ Ba Vì (1.281 m), Gia Dê (707 m), Chân Chim (462 m), Thanh Lanh (427 m), Thiên Trù (378 m)... Khu vực nội thành có một số gò đồi thấp, nhƣ gò Đống Đa, núi Nùng. Thủy văn Ðoạn sông Hồng chảy qua địa phận thành phố Hà Nội dài khoảng 150 km kéo dài từ huyện Ba Vì tới huyện Phú Xuyên. Theo suốt chiều dài đoạn sông này, sông Hồng chảy qua các tỉnh Phú Thọ, Vĩnh Phúc, thành phố Hà Nội, và Hƣng Yên. [12, 26] Sông Hồng thuộc địa phận thành phố Hà Nội bắt đầu tại xã Phong Vân, huyện Ba Vì tại điểm hợp lƣu của sông Đà và sông Thao (tên gọi sông Hồng đoạn từ Lào Cai đến ngã ba Việt Trì). Sau khi chảy thêm khoảng 16 km nữa sông Hồng nhận nƣớc từ sông Lô tại ngã ba Việt Trì. Từ Việt Trì cho tới Phú Xuyên, sông Hồng không còn nhận nƣớc từ một phụ lƣu nào nữa mà chỉ chia nƣớc cho các phân lƣu của nó. Hiện nay, sông Hồng chỉ có thể cấp nƣớc cho sông Đáy qua cống Cẩm Đình (xã Cẩm Đình, huyện Phúc Thọ) nhƣng trong một thời gian rất ngắn trong năm. Xuôi xuống phía hạ lƣu, nƣớc từ sông Hồng đƣợc cấp cho sông Nhuệ qua cống Liên Mạc (xã Liên Mạc, huyện Từ Liêm), cho sông Đuống tại phƣờng Ngọc Thụy, quận Long Biên và cho hệ thống thủy lợi Bắc Hƣng Hải qua cống Xuân Quan (xã Xuân Quan, huyện Văn Giang, tỉnh Hƣng Yên). Đặc điểm quan trọng của sông Hồng chảy qua địa phận thành phố Hà Nội là có một hệ thống đê to và dài chạy suốt dọc hai bên bờ sông. Do vậy, sông Hồng trong địa phận Hà Nội chỉ có thể nhận nƣớc từ các phụ lƣu lớn nhƣ sông Lô, sông Đà, 6 nƣớc từ vùng bờ bãi ven sông ngoài đê và qua các trạm bơm tiêu. Trong khi đó, nguồn nƣớc sông Hồng đƣợc phân cho sông Đáy, sông Đuống, sông Nhuệ, sông Bắc Hƣng Hải và cung cấp cho hệ thống thủy lợi nông nghiệp qua các trạm bơm thủy nông. Chế độ thủy văn sông Hồng có thể đƣợc phân ra rõ rệt thành hai mùa: mùa lũ và mùa kiệt. Hình 1.1 dƣới đây là biểu đồ lƣu lƣợng dòng chảy sông Hồng tại trạm Sơn Tây và trạm Hà Nội trong khoảng thời gian dài (từ năm 1988 đến năm 2010 tại trạm Sơn Tây và từ năm 1988 đến năm 2006 tại trạm Hà Nội). Năm 1988 là năm nhà máy thủy điện Hòa Bình đƣợc đƣa vào khai thác và có ảnh hƣởng lớn đến dòng chảy ở hạ lƣu sông Hồng nên các tính toán liên quan đến dòng chảy sông Hồng thƣờng đƣợc tính từ năm này. Hình 1.1: Biểu đồ lưu lượng dòng chảy sông Hồng trung bình các năm tại trạm Hà Nội (1988-2006) và Sơn Tây (1988-2010) [12, 14] Khí hậu Khí hậu Hà Nội khá tiêu biểu cho kiểu khí hậu Bắc Bộ với đặc điểm là khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm, mùa hè nóng, mƣa nhiều và mùa đông lạnh, mƣa ít. [12, 14] Nằm trong vùng nhiệt đới, Hà Nội quanh nǎm tiếp nhận đƣợc lƣợng bức xạ mặt trời rất dồi dào và có nhiệt độ cao. Lƣợng bức xạ tổng cộng trung bình hàng nǎm ở Hà Nội là 122,8 kcal/cm² với 1641 giờ nắng và nhiệt độ không khí trung bình hàng năm là 23,6ºC, cao nhất là tháng 6 (29,8ºC), thấp nhất là tháng 1 (17,2ºC). Hà 7 Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi Nội có độ ẩm và lƣợng mƣa khá lớn. Ðộ ẩm tƣơng đối trung bình hàng nǎm là 79%. Lƣợng mƣa trung bình hàng nǎm là 1.800mm và mỗi nǎm có khoảng 114 ngày mƣa. Ðặc điểm khí hậu Hà Nội rõ nét nhất là sự thay đổi và khác biệt của hai mùa nóng, lạnh. Từ tháng 5 đến tháng 9 là mùa nóng và mƣa, nhiệt độ trung bình 29,2ºC. Từ tháng 11 đến tháng 3 nǎm sau là mùa đông, thời tiết khô ráo, nhiệt độ trung bình 15,2ºC. Giữa hai mùa đó lại có hai thời kỳ chuyển tiếp (tháng 4 và tháng 10). Vì vậy, Hà Nội có đủ bốn mùa Xuân, Hạ, Thu, Ðông. Khí hậu Hà Nội cũng ghi nhận những biến đổi bất thƣờng. Vào tháng 5 năm 1926, nhiệt độ tại thành phố đƣợc ghi lại ở mức kỷ lục 42,8 °C. Tháng 1 năm 1955, nhiệt độ xuống mức thấp nhất, 2,7 °C. Đầu tháng 11 năm 2008, một trận mƣa kỷ lục đổ xuống các tỉnh miền Bắc và miền Trung khiến 18 cƣ dân Hà Nội thiệt mạng và gây thiệt hại cho thành phố khoảng 3.000 tỷ đồng. (Bảng 1.1) Bảng 1.1: Chuỗi số liệu về nhiệt độ và lượng mưa trung bình từ năm 1989 - 2011 tại khu vực Hà Nội Tháng 1 Nhiệt độ Cao kỷ 33,2 lục °C (92) (°F) Trung 19,3 bình tối cao (67) °C(°F) Trung bình 13,6 tối (56) thấp °C(°F) Thấp 2,7 kỷ lục (37) °C(°F) Lƣợng 18,6 mƣa (0,7) mm (inch) 7 8 9 10 11 12 Năm 39,9 40,3 36,8 37,8 36,4 36,3 36,5 42,8 (109) (104) (105) (98) (100) (98) (97) (98) (109) 27,0 31,5 32,6 32,9 31,9 30,9 28,6 24,3 21,8 26,9 (73) (81) (89) (91) (91) (89) (88) (83) (76) (71) (80) 15,0 18,1 21,4 24,3 25,8 26,1 25,7 24,7 21,9 18,5 15,3 20,8 (59) (65) (71) (76) (78) (79) (78) (76) (71) (65) (60) (69) 6,1 7,2 9,9 15,6 21,1 21,9 20,7 16,6 14,1 7,3 5,4 2,7 (43) (45) (50) (60) (70) (71) (69) (62) (57) (45) (42) (37) 26,2 43,8 90,1 188,5 239,9 288,2 318,0 265,4 130,7 43,4 23,4 1676,2 (1) (1,7) (3,5) (7,4) (9,4) (11,3) (12,5) (10,4) (5,1) (1,7) (0,9) (66) 2 3 4 5 6 33,9 36,8 39,1 42,8 (93) (98) (102) 19,9 22,8 (68) Nguồn: World Meteorological Organisation (UN), năm 2011 [37] 8 Thổ nhưỡng Lớp phủ thổ nhƣỡng của Hà Nội có liên quan đến đặc tính phù sa, quá trình phong hoá, chế độ bồi tích và hoạt động nông nghiệp. Do đó dƣới tác động của các yếu tố trên, Hà Nội có bốn loại đất chính: đất phù sa trong đê, đất phù sa ngoài đê, đất bạc màu và đất đồi núi.[12, 19] Phần lớn đất đai của Hà Nội là nhóm đất phù sa của các hệ thống sông Hồng và sông Cầu bồi đắp. Đây là loại đất trồng trọt tốt với đặc tính ít chua đến trung tính, độ pH từ 6-7, hàm lƣợng mùn và chất dinh dƣỡng khá phong phú, thành phần cơ giới thích hợp với nhiều loại cây trồng. Nhóm đất phù sa này phân bố đều khắp ở các huyện, chiếm hầu hết diện tích của các huyện Gia Lâm, Thanh Trì, Từ Liêm. Nhóm đất bạc màu phát triển chủ yếu trên đất phù sa cổ tập trung nhiều ở hai huyện Đông Anh và Sóc Sơn là loại đất chua, nghèo dinh dƣỡng, không kết cấu, thành phần cơ giới nhẹ, rời rạc khi khô hạn, kết dính khi ngập nƣớc, cho năng suất cây trồng thấp. Nhóm đất đồi núi tập trung ở huyện Sóc Sơn, bị xói mòn nghiêm trọng do cây rừng bị chặt phá, tầng đất mỏng, nhiều nơi trơ sỏi sạn, tầng mùn nhƣ không còn, đất chua, độ pH thƣờng dƣới 4, nghèo chất dinh dƣỡng. Sông Hồng trong địa phận thành phố Hà Nội chảy qua các khu vực có hoạt động công nghiệp và dân cƣ chính là thành phố Việt Trì (tỉnh Phú Thọ), thị xã Sơn Tây, và khu vực nội thành Hà Nội. Các vùng còn lại dọc sông Hồng chủ yếu là vùng nông nghiệp trồng lúa nƣớc bao gồm một phần huyện Ba Vì, các huyện Phúc Thọ, Đan Phƣợng, Mê Linh, một phần huyện Đông Anh, Gia Lâm, Thanh Trì, Thƣờng Tín, Phú Xuyên thuộc Hà Nội, huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ, các huyện Vĩnh Tƣờng, Yên Lạc thuộc tỉnh Vĩnh Phúc, các huyện Văn Giang, Khoái Châu, Kim Động thuộc tỉnh Hƣng Yên. Sông Hồng có thể nhận nguồn thải từ các vùng nông nghiệp này qua các trạm bơm tiêu.[19] Sinh vật Khu vực Hà Nội rừng chỉ còn ở Vƣờn Quốc gia Ba Vì, rừng đặc dụng Hƣơng Sơn, rừng Sóc Sơn và khu vực giáp huyện Hƣơng Sơn, Hoà Bình. Đa dạng sinh học 9 Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi của Hà Nội rất phong phú với nhiều hệ sinh thái đặc trƣng ở trên cạn, hệ sinh thái đất ngập nƣớc, nhiều loài động thực vật có giá trị bảo tồn. Ví dụ, ở khu vực rừng đặc dụng Hƣơng Sơn đã phát hiện 4 kiểu thảm thực vật, loài thực vật, 197 loài động vật có xƣơng sống trên cạn, trong số đó có 33 loài động vật và 20 loài thực vật có giá trị bảo tồn. [6, 19] 1.1.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội khu vực Hà Nội Dân số Các thống kê trong lịch sử cho thấy dân số Hà Nội tăng nhanh trong nửa thế kỷ gần đây. Theo kết quả cuộc điều tra dân số ngày 1 tháng 4 năm 2009, dân số Hà Nội là 6.451.909 ngƣời, dân số trung bình năm 2010 là 6.561.900 ngƣời. [14] Mật độ dân số trung bình của Hà Nội là 1.979 ngƣời/km². Mật độ dân số cao nhất là ở quận Đống Đa lên tới 35.341 ngƣời/km. Trong khi đó, ở những huyện ngoại thành nhƣ Sóc Sơn, Ba Vì, Mỹ Đức, mật độ dƣới 1.000 ngƣời/km². Về cơ cấu dân số, theo số liệu 1 tháng 4 năm 1999, cƣ dân Hà Nội và Hà Tây chủ yếu là ngƣời Kinh, chiếm tỷ lệ 99,1%. Các dân tộc khác nhƣ Dao, Mƣờng, Tày chiếm 0,9%. Năm 2009, ngƣời Kinh chiếm 98,73 % dân số, ngƣời Mƣờng 0,76 % và ngƣời Tày chiếm 0,23 %. Năm 2009, dân số thành thị là 2.632.087 chiếm 41,1%, và cƣ dân nông thôn là 3.816.750 chiếm 58,1%. Kinh tế Vị thế trung tâm kinh tế của Hà Nội đã đƣợc thiết lập từ rất lâu trong lịch sử. Theo số liệu năm 2010, GDP của Hà Nội chiếm 12,73% của cả quốc gia và khoảng 41% so với toàn vùng Đồng bằng sông Hồng. Trong bảng xếp hạng về Chỉ số năng lực cạnh tranh cấp tỉnh của Việt Nam năm 2011, Hà Nội xếp ở vị trí thứ 36/63 tỉnh thành. [12, 14] Ngành công nghiệp của Hà Nội vẫn tập trung vào 5 lĩnh vực chính, chiếm tới 75,7% tổng giá trị sản xuất công nghiệp, là cơ–kim khí, điện–điện tử, dệt–may– giày, chế biến thực phẩm và công nghiệp vật liệu. Bên cạnh đó, nhiều làng nghề truyền thống nhƣ gốm Bát Tràng, may ở Cổ Nhuế, đồ mỹ nghệ Vân Hà... cũng dần 10 phục hồi và phát triển. Hà Nội là một trong những địa phƣơng nhận đƣợc đầu tƣ trực tiếp từ nƣớc ngoài nhiều nhất, với 1.681,2 triệu USD và 290 dự án. Sau khi mở rộng địa giới hành chính, với hơn 6 triệu dân, Hà Nội có 3,2 triệu ngƣời đang trong độ tuổi lao động. Y tế Theo con số của Cục Thống kê thành phố Hà Nội năm 2011 thì năm 2010, thành phố Hà Nội có 650 cơ sở khám chữa bệnh trực thuộc sở Y tế thành phố, trong đó có 40 bệnh viện, 29 phòng khám khu vực và 575 trạm y tế.[14] Tại địa phận Hà Nội cũ, tỷ lệ trẻ em suy dinh dƣỡng là 9,7%, thì ở Hà Tây, con số lên tới 17%. Tƣơng tự, tuổi thọ trung bình tại khu vực Hà Nội cũ khá cao, 79 tuổi, nhƣng sau khi mở rộng, con số này bị giảm xuống còn 75,6 tuổi. Tại không ít khu vực thuộc các huyện ngoại thành, cƣ dân vẫn phải sống trong điều kiện vệ sinh yếu kém, thiếu nƣớc sạch để sinh hoạt, phải sử dụng nƣớc ao, nƣớc giếng. Giáo dục Hà Nội ngày nay vẫn là trung tâm giáo dục lớn nhất Việt Nam. Năm 2009, Hà Nội có 677 trƣờng tiểu học, 581 trƣờng trung học cơ sở và 186 trƣờng trung học phổ thông. [12, 19] Là một trong hai trung tâm giáo dục đại học lớn nhất quốc gia, trên địa bàn Hà Nội có trên 50 trƣờng đại học cùng nhiều cao đẳng, đạo tạo hầu hết các ngành nghề quan trọng. Năm 2007, tại thành phố có 606.207 sinh viên, Hà Tây cũng tập trung 29.435 sinh viên. Nhiều trƣờng đại học ở đây nhƣ Đại học Quốc gia Hà Nội, Đại học Y, Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội, Học viện Kỹ thuật Quân sự, Trƣờng Đại học Kinh tế Quốc dân, Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội,Trƣờng Đại học Nông nghiệp Hà Nội là những trƣờng đào tạo đa ngành và chuyên ngành hàng đầu của Việt Nam. 1.2. CƠ SỞ KHOA HỌC VỀ QUAN TRẮC MÔI TRƢỜNG NƢỚC 1.2.1 Khái niệm Hiện nay, có rất nhiều khái niệm khác nhau về quan trắc môi trƣờng. Quan trắc môi trƣờng có thể hiểu là tập hợp các biện pháp khoa học, công nghệ, tổ chức bảo đảm kiểm soát một cách liên tục và hệ thống trạng thái và khuynh hƣớng phát triển 11 Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi của các quá trình tự nhiên và nhân tạo đối với nhiều quy mô và nhiều loại đối tƣợng, chịu tác động của các hoạt động của con ngƣời. Theo Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng thì quan trắc môi trƣờng [1, 2] là tổng hợp các biện pháp khoa học, kỹ thuật, công nghệ và tổ chức đảm bảo kiểm soát một cách có hệ thống trạng thái và khuynh hƣớng phát triển của các quá trình tự nhiên và nhân tạo trong môi trƣờng. Theo Luật bảo vệ Môi trƣờng năm 2005, “Quan trắc môi trƣờng là quá trình theo dõi có hệ thống về môi trƣờng, các yếu tố tác động đến môi trƣờng nhằm cung cấp thông tin phục vụ đánh giá hiện trạng, diễn biến chất lƣợng môi trƣờng và các động xấu đối với môi trƣờng” (Mục 17, Điều 3, Luật BVMT 2005) Như vậy, có thể hiểu khái niệm quan trắc môi trường [11, 12, 21, 27] là một quá trình đo đạc thƣờng xuyên một hoặc nhiều chỉ tiêu về tính chất vật lý , hoá học và sinh học của các thành phần môi trƣờng , theo mô ̣t kế hoa ̣ch lâ ̣p sẵn về thời gian , không gian , phƣơng pháp và quy trình đo lƣờng , để cung cấp các thông tin cơ bản có độ tin cậy , đô ̣ chiń h xác cao và có thể đánh giá đƣơ ̣c diễn biế n chấ t lƣơ ̣ng môi trƣờng. Kế hoac̣ h quan trắ c môi trường : Kế hoa ̣ch quan trắ c môi trƣờng là mô ̣t chƣơng triǹ h quan trắ c đƣơ ̣c lâ ̣p ra nhằ m đáp ƣ́ng mô ̣t số mu ̣c tiêu nhấ t đinh ̣ , trong đó bao gồ m nhƣ̃ng yêu cầ u về thông tin, các thông số, các địa điểm, tầ n suấ t và thời gian quan trắ c , các yêu cầu về trang thiết bị , phƣơng pháp phân tić h , đo, thƣ̉; yêu cầ u về nhân lƣ̣c và kinh phí thƣ̣c hiê ̣n. Bảo đảm chất lượng (QA: Quality Assurance) trong quan trắ c môi trường là mô ̣t hê ̣ thố ng tić h hơ ̣p các hoa ̣t đô ̣ng quản lý và kỹ thuâ ̣t trong mô ̣t tổ chƣ́c nhằ m bảo đảm cho hoạt động quan trắc môi trƣờng đạt đƣợc các tiêu chuẩn chất lƣợng đã quy đinh. ̣ Kiểm soát chấ t lượng (QC: Quality Control) trong quan trắ c môi trường là viê ̣c thƣ̣c hiê ̣n các biê ̣n pháp để đánh giá , theo dõi và kip̣ thời điề u chỉnh để đa ̣t đƣơ ̣c đô ̣ chiń h xác và đô ̣ tâ ̣p trung của các phép đo theo yêu cầ u của các tiêu chuẩ n 12 chấ t lƣơ ̣ng nh ằm bảo đảm cho hoạt động quan trắc môi trƣờng đạt các tiêu chuẩn chấ t lƣơ ̣ng này. Các hoạt động QA /QC gắ n bó với nhau , bổ sung cho nhau và mô ̣t số nô ̣i dung giố ng nhau, cùng diễn ra trong khuôn khổ hệ thống quản lý chất lƣợn g của tổ chƣ́c , với đinh ̣ nghiã hê ̣ thố ng quản lý chấ t lƣơ ̣ng là cơ cấ u tổ chƣ́c , trách nhiệm, các thủ tục, quá trình và nguồn lực cần thiết để thực hiện quản lý chất lƣợng. 1.2.2 Mục tiêu quan trắc môi trƣờng nƣớc Mục tiêu quan trắc môi trƣờng là nhằm đánh giá chất lƣợng các thành phần môi trƣờng, xem xét mức độ ô nhiễm, khả năng sử dụng các thành phần môi trƣờng và thu thập số liệu phục vụ quản lý môi trƣờng.[11, 21] Các mục tiêu cụ thể của quan trắc chất lƣợng môi trƣờng bao gồm:  Đƣa ra các thông tin đúng đắn về đối tƣợng môi trƣờng nƣớc đƣợc quan trắc.  Thu thập dữ diệu phục vụ cho công tác thanh tra, kiểm tra việc thực hiện các quy định pháp luật về BVMT.  Thu thập dữ liệu cho việc mô hình hóa, dự báo các tai biến môi trƣờng.  Đánh giá hiệu quả của công tác quản lý chất lƣợng nƣớc.  Làm cơ sở cho các nhà quản lý đƣa ra các quyết định chính xác trong việc quản lý và sử dụng nguồn nƣớc. Cụ thể hơn, quan trắc môi trƣờng cần cung cấp các thông tin sau: - Thành phần, nguồn gốc, nồng độ/hàm lƣợng/cƣờng độ của các tác nhân ô nhiễm trong môi trƣờng. - Khả năng ảnh hƣởng của các tác nhân này trong môi trƣờng - Dự báo xu hƣớng diễn biến về nồng độ và ảnh hƣởng của các tác nhân này. Trên cơ sở các thông tin trên, cơ quan quản lý môi trƣờng có biện pháp cảnh báo, quản lý môi trƣờng và thi hành các biện pháp khống chế, giảm thiểu tác động ô nhiễm và sử dụng hợp lý các thành phần môi trƣờng. 1.2.3 Nguyên lý quan trắc môi trƣờng Nguyên lý quan trắc môi trƣờng là dựa trên quá trình đo đạc thƣờng xuyên một hoặc nhiều chỉ tiêu về tính chất vật lý, hóa học và sinh học của các thành phần môi 13 Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi trƣờng, theo một kế hoạch lập sẵn về thời gian, không gian, phƣơng pháp và quy trình đo lƣờng để cung cấp các thông tin cơ bản có độ tin cậy, độ chính xác cao nhằm đánh giá đƣợc diễn biến chất lƣợng môi trƣờng. [21] 1.2.4 Đặc điểm các loại trạm quan trắc nƣớc Căn cứ vào nhu cầu thông tin cần thu thập, yêu cầu quản lý, mục đích sử dụng nƣớc và các dạng nguồn nƣớc mà thiết kế chƣơng trình quan trắc môi trƣờng phù hợp. Các điểm quan trắc chất lƣợng nƣớc có thể đƣợc chia thành 3 loại và tùy thuộc vào mục tiêu mà chúng đƣợc thiết lập theo những tiêu chí sau: Điểm tham chiếu để xác định chất lƣợng nền và xu thế chất lƣợng nƣớc; Điểm kiểm soát ô nhiễm; Điểm kiểm soát sử dụng nƣớc. Hiện nay trên thế giới và tại Việt Nam phổ biến bốn loại trạm quan trắc môi trƣờng [21, 27] bao gồm: a. Các trạm biên + Vị trí: đặt tại vùng biên giới (đối với các sông quốc tế) hay ranh giới địa phận giữa các tỉnh + Mục đích Xây dựng cơ sở dữ liệu ban đầu các thông số tự nhiên và đánh giá chất lƣợng nƣớc đầu nguồn khu vực cần quan trắc Kiểm soát nguồn ô nhiễm từ bên ngoài quốc gia (thƣờng đặt tại vùng biên giới). b. Các trạm cơ sở + Vị trí: đặt tại khu vực không bị ảnh hƣởng trực tiếp của các nguồn ô nhiễm. + Mục đích Xác định mức cơ sở (nền) của các thông số môi trƣờng tự nhiên. Kiểm soát các tác nhân ô nhiễm nhân tạo (thí dụ: thuốc bảo vệ thực vật, dầu mỡ…). Đánh giá xu hƣớng lâu dài của nƣớc bề mặt do tác động từ ô nhiễm không khí toàn cầu 14