Ảnh hưởng của lượng thải (Chất thải rắn, nước thải) do các hoạt động kinh tế của con người đến nước dưới đất thành phố Hà Nội

Khoa ðịa lý - 50 năm xây dựng và phát triển 58 ẢNH HƯỞNG CỦA LƯỢNG THẢI (CHẤT THẢI RẮN, NƯỚC THẢI) DO CÁC HOẠT ðỘNG KINH TẾ CỦA CON NGƯỜI ðẾN NƯỚC DƯỚI ðẤT THÀNH PHỐ HÀ NỘI NGUYỄN DIỆU TRINH Viện ðịa lý, Viện KH & CN Việt Nam I. ðẶT VẤN ðỀ Với dân số rất lớn, các khu công nghiệp phát triển mạnh mẽ, toàn bộ lượng nước dùng cho sinh hoạt và sản xuất công nghiệp của thành phố Hà Nội ñược khai thác từ nước dưới ñất nên nước dưới ñất ở Hà Nội là ñối tượng quan trọng cần ñầu tư nghiên cứu. Thành phố Hà Nội gồm có các ñơn vị chứa nước dưới ñất sau: 1 - Tầng chứa nước lỗ hổng không áp Holocene (qh) 2 - Tầng chứa nước lỗ hổng có áp Pleistocene trung - thượng (qp) 3 - Phức hệ chứa nước khe nứt - Neogen (m) 4 - ðới chứa nước khe nứt thành tạo lục nguyên phun trào Trias (T2nk) Do chiều sâu phức hệ chứa nước khe nứt Neogen (m) lớn, không tiện cho việc khai thác, còn ñới chứa nước Trias (T2nk) thuộc loại nghèo nước, nên nước dưới ñất thành phố Hà Nội ñược khai thác chủ yếu ở tầng chứa nước qh và qp. Tuy nhiên, nước dưới ñất trong cả hai tầng này ñều có dấu hiệu nhiễm bẩn bởi amoni, nitrit, sắt, asen và vi sinh vật [1,3]. Trong ñó tầng qh có mức ñộ nhiễm bẩn nặng hơn và có diện rộng hơn so với tầng qp. Sự nhiễm bẩn bởi các yếu tố này ñều ñang có xu thế tăng theo thời gian cả về hàm lượng và diện tích phân bố. Một trong những nguyên nhân gây ra nhiễm bẩn nước dưới ñất vùng nghiên cứu chính là lượng thải (chất thải rắn, nước thải) do các hoạt ñộng kinh tế của con người gây ra. II. HIỆN TRẠNG CHẤT THẢI RẮN, NƯỚC THẢI VÙNG NGHIÊN CỨU 1. Chất thải rắn Chất thải rắn bao gồm: Chất thải rắn sinh hoạt, chất thải rắn xây dựng, chất thải rắn bệnh viện, chất thải rắn công nghiệp, chất thải rắn nông nghiệp. Theo tính chất nguy hại, chất thải rắn ñược phân thành 2 loại: Chất thải rắn nguy hại và chất thải rắn ít nguy hại. a. Chất thải rắn ñô thị và sinh hoạt: + Loại ít nguy hại: với các ñặc trưng ñiển hình về thành phần như sau Thành phần có nguồn gốc hữu cơ 50,3 - 62,2% ðất, ñá, vật liệu xây dựng, thủy tinh, sành, sứ 7,0 - 28% Chất dễ cháy gồm: giấy, bìa, gỗ, vải sợi, nhựa 6 - 10% Kim loại 0,4 - 1,8% Các tạp chất khác 6 - 30% + Loại nguy hại: chiếm một phần nhỏ trong chất thải sinh hoạt và chất thải xây dựng... Nghiên cứu khoa học và ñổi mới nội dung, phương pháp giảng dạy ñịa lý 59 b. Chất thải rắn bệnh viện: + Loại ít nguy hại gồm chất thải sinh hoạt từ bệnh nhân, người nhà bệnh nhân và nhân viên y tế như: giấy, thực phẩm thừa, vỏ hộp, túi nilon v.v... + Loại nguy hại gồm chất thải từ các hoạt ñộng chuyên môn như: bông băng, tổ chức hoại tử ñã cắt lọc, kim, bơm tiêm, thuốc thừa, bệnh phẩm, máu, hóa chất. Lượng chất thải nguy hại chiếm 22% tổng lượng chất thải bệnh viện [4]. c. Chất thải rắn công nghiệp: + Loại ít nguy hại: có thành phần rất ña dạng, phụ thuộc hoàn toàn vào các nguyên liệu ñầu vào và loại sản phẩm ñầu ra của từng cơ sở sản xuất. + Loại nguy hại: chiếm 35% - 41% tổng số chất thải rắn công nghiệp [4]. Thành phần chất thải rắn công nghiệp nguy hại rất phức tạp, tuỳ thuộc vào nguyên liệu sản xuất, sản phẩm tạo thành của từng công nghệ và các dịch vụ có liên quan. d. Chất thải rắn nông nghiệp: + Loại ít nguy hại: là phân thải, xác loại bao bì từ cây trồng, vật nuôi chết không ñược tận dụng vương vãi, một phần là vật tư, bao bì chứa ñựng hỏng không ñược quản lý tái sử dụng. + Loại nguy hại: là bao bì chứa ñựng hóa chất, hóa chất, phân bón tồn dư trong ñất, phân bón kém chất lượng loại bỏ. Trên cơ sở các tài liệu thống kê [4], chúng tôi tính ñược tổng lượng thải rắn ít nguy hại ở Hà Nội là 878043,04 tấn/năm và tổng lượng chất thải rắn nguy hại ở Hà Nội là 19558,61 tấn/năm. Như vậy, tổng lượng chất thải rắn toàn thành phố Hà Nội là 897601,65 tấn/năm. Mặc dù là một ñô thị lớn nhưng tỷ lệ thu gom chất thải rắn ở các khu công nghiệp và ñô thị của Hà Nội cũng chỉ ñạt 80 % [4]. 2. Nước thải a. Nước thải sinh hoạt. Theo tính toán của nhiều quốc gia ñang phát triển (trong ñó có Việt Nam), khối lượng chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt ñưa vào môi trường (nếu không qua xử lý) ñược thể hiện trong bảng 1. Bảng 1. Khối lượng các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt ñưa vào môi trường (g/người/ngày) Chất ô nhiễm Khối lượng (g/người/ngày) Khối lượng trung bình (g/người/ngày) Chất rắn lơ lửng (TSS) 70 - 145 107,5 BOD5 45 - 54 49,5 COD 72 - 102 87,0 Amoni (NH4) 2,4 - 4,8 3,6 Tổng Nitơ (N) 6 - 12 9,0 Tổng Phốtpho (P) 0,8 - 4,0 2,4 Nguồn: Trung tâm Công nghệ Môi trường (ENTEC), 2001 Khoa ðịa lý - 50 năm xây dựng và phát triển 60 Lượng nước cấp sinh hoạt năm 2005 của thành phố Hà Nội khoảng 785.000 m3/ngày. Theo WHO (1985), lượng nước thải sinh ra ñược tính trung bình bằng 80% lượng nước cấp, chúng tôi tính ñược tổng lượng nước thải sinh hoạt của thành phố Hà Nội là 628.000 m3/ngày hoặc 229.220.000 m3/năm. Ta có: Bảng 2. Hiện trạng phân bố tải lượng trung bình các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt thành phố Hà Nội Chất ô nhiễm Khối lượng trung bình (g/người/ngày) Tải lượng ô nhiễm (tấn/năm) Chất rắn lơ lửng (TSS) 107,5 121636,3 BOD5 49,5 56009,25 COD 87,0 98440,5 Amoni (NH4) 3,6 4073,4 Tổng Nitơ (N) 9,0 10183,5 Tổng Phốtpho (P) 2,4 2715,6 Bảng 3. Nồng ñộ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt thành phố Hà Nội Chất ô nhiễm Lượng nước thải sinh hoạt của thành phố (m3/năm) Tải lượng ô nhiễm (tấn/năm) Nồng ñộ (mg/l) TCVN 6772 : 2000 Mức V (mg/l) Chất rắn lơ lửng (TSS) 229220000 121636,3 530,65 100 BOD5 229220000 56009,25 244,35 200 COD 229220000 98440,5 429,46 KQð Amoni (NH4) 229220000 4073,4 17,77 KQð Tổng Nitơ (N) 229220000 10183,5 44,43 KQð Tổng Phốtpho (P) 229220000 2715,6 11,85 KQð * KQð: không quy ñịnh So sánh nồng ñộ các chất ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt vùng nghiên cứu (khi chưa ñược xử lý) với TCVN 6772 : 2000 cho thấy nồng ñộ chất rắn lơ lửng và BOD5 ñều cao hơn mức V. Nước thải thường ñược thải trực tiếp ra môi trường mà không qua xử lý hoặc chỉ ñược xử lý sơ bộ nên dễ gây ô nhiễm nghiêm trọng tới môi trường, ñặc biệt là môi trường nước dưới ñất là nguồn nước ñang ñược khai thác ñể sử dụng cho ăn uống và sinh hoạt. b. Nước thải công nghiệp. Theo quy ñịnh của JICA áp dụng cho các vùng ñô thị và nông thôn Việt Nam nói chung, nước dùng cho sản xuất công nghiệp chiếm 15% lượng nước sinh hoạt. Như vậy, ta có lượng nước dùng cho công nghiệp ở thành phố Hà Nội là 94.200 m3/ngày. Lượng nước thải công nghiệp của toàn thành phố bằng 80% lượng nước cấp cho công nghiệp và bằng 75.360 m3/ngày. Theo ước tính về nồng ñộ trung bình các chất ô nhiễm trong nước thải các khu công nghiệp ở Việt Nam của Trung tâm Công nghệ Môi trường (ENTEC), 2001, Nghiên cứu khoa học và ñổi mới nội dung, phương pháp giảng dạy ñịa lý 61 chúng tôi tính ñược tải lượng trung bình các chất ô nhiễm trong nước thải khu, cụm công nghiệp thành phố Hà Nội. Các chất ô nhiễm trong nước thải công nghiệp nếu không ñược xử lý triệt ñể sẽ gây ảnh hưởng rất lớn ñến chất lượng nước dưới ñất trong vùng nghiên cứu. Bảng 4. Tải lượng trung bình các chất ô nhiễm trong nước thải khu, cụm công nghiệp thành phố Hà Nội Thông số Nồng ñộ trung bình (mg/l) Tổng lượng nước thải khu công nghiệp Hà Nội (m3/ngày ) Tải lượng chất ô nhiễm trung bình (kg/ngày) TSS 253 75360 19066,08 BOD5 170 75360 12811,20 COD 271 75360 20422,56 Trong công trình này, chúng tôi chưa tính ñược lượng nước thải bệnh viện và các dịch vụ công cộng khác. III. ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT THẢI RẮN VÀ NƯỚC THẢI ðẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC DƯỚI ðẤT VÙNG NGHIÊN CỨU 1. Ảnh hưởng của chất thải rắn Hiện nay, thành phố Hà Nội chưa thực hiện triệt ñể việc phân loại chất rắn ít nguy hại và chất rắn nguy hại, hầu hết chất thải rắn nguy hại ñều chưa ñược xử lý hoặc chỉ mới xử lý rất sơ bộ, sau ñó ñược ñem chôn chung tại các bãi chôn lấp. Công nghệ xử lý chất thải rắn bằng phương pháp ủ sinh học, chế biến thành phân vi sinh ñã và ñang ñược triển khai ở thành phố Hà Nội. Trong các năm gần ñây, các lò ñốt rác y tế ñã ñược lắp ñặt gần ñủ cho các bệnh viện lớn, song khả năng thu gom và xử lý hết rác thải y tế nguy hại phát sinh hàng ngày còn hết sức khó khăn. Thành phố Hà Nội mới có hai nơi xử lý chất thải rắn lớn là: khu liên hợp xử lý chất thải Nam Sơn - Sóc Sơn và bãi chôn lấp chất thải xây dựng Lâm Du. Các bãi rác ở thành phố Hà Nội chưa ñược nghiên cứu kỹ ñể thiết kế ñúng tiêu chuẩn vệ sinh nhằm hạn chế tối ña ảnh hưởng của chúng ñến môi trường tự nhiên. Theo ñánh giá của chúng tôi, rõ ràng có mối liên hệ giữa bãi rác và sản xuất nông nghiệp với nhiễm bẩn nước dưới ñất. Khu vực phía Nam sông Hồng, nước dưới ñất ñã và ñang bị ô nhiễm bởi các hợp chất nitơ, asen và vi sinh vật nhiều hơn phía Bắc. Chúng tập trung chủ yếu tại những khu vực có các bãi rác thải, khu công nghiệp, nông nghiệp, hồ nuôi cá. ðây là nơi có lượng chất thải lớn, thành phần gồm chất hữu cơ, các nguyên tố ñộc hại v.v... ðã thấy mối liên hệ giữa sự tăng hàm lượng amoni trong các tầng chứa nước dưới ñất với sự xuất hiện các bãi rác, các khu công nghiệp. Hàm lượng amoni ở bãi giếng Hạ ðình khá cao ñến 41,0 mg/l, ñó là trung tâm phiễu hạ thấp mực nước dưới ñất khi khai thác ở Hà Nội. Theo tài liệu quan trắc mực nước, phương dòng chảy nước dưới ñất ñến bãi giếng Hạ ðình là từ bãi rác Mễ Trì [2]. Khoa ðịa lý - 50 năm xây dựng và phát triển 62 Mặt khác, phân bón, hóa chất bảo vệ thực vật, thuốc kích thích sinh trưởng khi bón không ñúng thời vụ sẽ ñể lại dư lượng trong ñất và theo nước mưa, nước tưới ngấm xuống làm ô nhiễm tầng chứa nước bên dưới qua các cửa sổ ðCTV. Hơn nữa, ở khu vực này mực nước ngầm nằm cao, mà tại các hồ nuôi cá, người dân thường nuôi cá bằng phân tươi, nên ñã và ñang ảnh hưởng xấu ñến chất lượng nước dưới ñất. Chất thải rắn, ñặc biệt là lượng chất thải chưa ñược xử lý chính là một trong những nguyên nhân làm ô nhiễm môi trường nước dưới ñất thành phố Hà Nội. 2. Ảnh hưởng của nước thải Môi trường nước dưới ñất trong vùng chịu ảnh hưởng trực tiếp của lượng nước thải, ñặc biệt là nước ngầm tầng nông. Hầu hết nước thải sinh hoạt ñều không qua xử lý, thải trực tiếp ra các cống, kênh dẫn và ñổ ra sông, ao, hồ. Nước thải bệnh viện và các dịch vụ công cộng, nước thải công nghiệp ở các khu, cụm công nghiệp cũ của Hà Nội cũng chưa ñược xử lý hoặc chỉ mới ñược xử lý một cách sơ bộ rồi xả vào nguồn tiếp nhận. Tuy mỗi loại nước thải ñều có ñặc trưng riêng, nhưng trong thành phần của nước thải sinh hoạt, nước thải bệnh viện và các dịch vụ công cộng, ñều có mặt các hợp chất hữu cơ và vi sinh vật với hàm lượng cao. Thành phần của nước thải công nghiệp chủ yếu là các yếu tố: các kim loại nặng như Al3+, Pb2+, As3+, Hg2+, Cu2+, BOD5, COD, TSS, Coliform, Fecal Coliform v.v... Tuy nhiên, chúng còn tuỳ thuộc vào ñặc thù của từng ngành công nghiệp mà có các loại chất thải với nồng ñộ chất gây ô nhiễm khác nhau. Mối liên quan giữa nước thải với sự nhiễm bẩn nước dưới ñất ñược thể hiện rõ nét thông qua diện phân bố nhiễm bẩn nước dưới ñất. Cụ thể ở khu vực Nam sông Hồng, vùng bị nhiễm bẩn nặng bởi các hợp chất nitơ phân bố chủ yếu ở các quận Thanh Xuân, ðống ða, Hai Bà Trưng, Hoàng Mai, huyện Thanh Trì, một phần phía Nam huyện Từ Liêm. ðây là những khu vực chứa ñựng hầu hết mọi nguồn nước thải của thành phố trong những năm vừa qua, và nước dưới ñất bị nhiễm bẩn bởi các hợp chất nitơ, chính là sản phẩm phân hủy của các hợp chất hữu cơ có mặt trong nước thải. Các nghiên cứu của Nguyễn Thị Hạ (1998), Nguyễn Văn ðản (2001), ñã quan sát thấy mối liên hệ của sự tăng hàm lượng amoni trong các tầng chứa nước dưới ñất với sự nhiễm bẩn của các sông Tô Lịch, Kim Ngưu, Sét, Lừ v.v... Hàm lượng amoni trong nước dưới ñất tầng qp dọc theo sông Tô Lịch biến ñổi từ 0,0 mg/l vùng thượng lưu ñến 25,5 mg/l vùng hạ lưu. Dọc sông Lừ, sông Sét, hàm lượng amoni biến ñổi từ 2,0 mg/l vùng thượng lưu ñến 38,5 mg/l vùng hạ lưu [2]. IV. KẾT LUẬN ðể bảo vệ nguồn tài nguyên nước dưới ñất cho thành phố Hà Nội, phục vụ quá trình phát triển kinh tế của Thủ ñô, chúng tôi kiến nghị các cơ quan chức năng cần phải: - Xây dựng mới và hoàn thiện hệ thống xử lý và thu gom chất thải rắn của thành phố ñể giảm thiểu ảnh hưởng ñến nước dưới ñất. Khuyến cáo nông dân sử dụng phân bón, thuốc kích thích tăng trưởng, hóa chất bảo vệ thực vật ñúng thời kỳ sinh trưởng của cây trồng ñể tránh làm ô nhiễm nguồn nước. Nghiên cứu khoa học và ñổi mới nội dung, phương pháp giảng dạy ñịa lý 63 - Kiểm soát các nguồn nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp, nước thải bệnh viện và các dịch vụ công cộng khác là việc làm hết sức cần thiết nhằm giảm thiểu ô nhiễm do nước thải. ðặc biệt là các kim loại nặng và các hợp chất hữu cơ khó phân hủy sinh học cần ñược kiểm soát chặt chẽ ở ngay tại nơi phát sinh nước thải hoặc trước khi thải vào nguồn tiếp nhận là những dòng chảy dùng ñể tưới tiêu, tái sinh vào hệ thống nước hay ngấm xuống nước dưới ñất. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Nguyễn Tuấn Anh và nnk. Báo cáo ñiều tra cơ bản năm 2000 "Kết quả ñiều tra nước ngầm năm 2000 thành phố Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh và tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu". Quyển I: Thành phố Hà Nội, Viện Khoa học Thủy lợi, Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Hà Nội. 2000. [2]. Ngô Ngọc Cát và nnk. Bài báo "Hiện trạng môi trường tài nguyên nước vùng Hà Nội", Tuyển tập các công trình nghiên cứu ñịa lý, Viện ðịa lý, Trung tâm Khoa học tự nhiên và Công nghệ Quốc gia, Hà Nội. 2003. [3]. Nguyễn Văn Ninh và nnk. ðề tài "Nghiên cứu, ñề xuất hệ thống giải pháp nhằm quản lý việc khai thác tài nguyên nước ở các vùng nông thôn ngoại thành Hà Nội", Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Hà Nội, Hà Nội. 2000. [4]. ðường Nguyên Thụy. Báo cáo tóm tắt "Quy hoạch quản lý chất thải rắn vùng ñồng bằng Sông Hồng giai ñoạn 2001 - 2020", Chương trình KC. 08, Bộ Khoa học và Công nghệ, Hà Nội. 2000. [5]. Trung tâm tư vấn công nghệ môi trường. Báo cáo "ðánh giá hiện trạng khai thác nước ngầm ở Hà Nội và những vấn ñề môi trường cần quan tâm trong quy hoạch quản lý khai thác nước, lựa chọn thiết kế bãi rác chôn lấp và vấn ñề quy hoạch không gian ñến năm 2020", Cục Môi trường, Hà Nội. 1997. TÓM TẮT Nước dưới ñất là ñối tượng phục vụ chính cho sinh hoạt và sản xuất công nghiệp của thành phố Hà Nội, nên cần ñược bảo vệ khỏi nhiễm bẩn. Có nhiều nguyên nhân gây nhiễm bẩn nước dưới ñất thành phố Hà Nội, một trong những nguyên nhân ñó là chất thải rắn và nước thải do các hoạt ñộng kinh tế của con người gây ra. SUMMARY WASTE SOLID, WASTE WATER IS CAUSED ECONOMIC ACTIVES AND ITS AFFECTING TO GROUND WATER OF HANOI CITY NGUYEN DIEU TRINH Groundwater is a main object for living and industry of Hanoi city, so we protect it from pollution. There are many causes of polluted groundwater in Ha Noi city. Two of them are waste solid and waste water, which are the result of human's economic activities.