Phú dưỡng và bồi lắng các hồ chứa nước cấp sinh hoạt

Theo dõi MTĐT trên

Tóm tắt:Các hồ chứa nước có vai trò quan trọng trong hệ thống cấp nước các đô thị nước ta. Tuy nhiên hiện nay các hồ chứa nước phần lớn là hồ đa mục tiêu nên khó khăn trong việc quản lý. Các hoạt động kinh tế xã hội và sự tác động của Biến đổi khí hậu đã  làm tăng thêm sự cuốn trôi các chất rắn lơ lửng, các chất dinh dưỡng và các chất ô nhiễm khác từ lưu vực xung quanh vào hồ chứa, gây phú dưỡng, làm giảm sút chất lượng nước và bồi lắng hồ chứa.

Nhằm ngăn ngừa rủi ro, đảm bảo cấp nước an toàn cho sinh hoạt, đề tài“Nghiên cứu giải pháp tổng hợp để kiểm soát ô nhiễm nguồn nước hồ chứa nhằm mục đích cấp nước an toàn cho đô thị và khu dân cư” được triển khai, trong đó có nội dung nghiên cứu quá trình phù dưỡng và bồi lắng hồ chứa, đánh giá tình trạng hoạt động của các hồ chứa nước thô hệ thống cấp nước và sinh hoạt để từ đấy đề xuất các giải pháp về thể chế và kỹ thuật tổng hợp để ngăn ngừa phú dưỡng và bồi lắng, hạn chế giảm sút chất lượng nước hồ chứa.

1. Giới thiệu

Hiện nay nước ta có khoảng 500 đô thị có hệ thống cấp nước tập trung với tổng công suất thiết kế đạt 6,6-6,65 triệu m³/ngày, tỷ lệ cấp nước đạt 77,5÷78% [1].  Với yêu cầu cấp nước cho khoảng 33 triệu người dân cùng với nhu cầu nước cho các hoạt động sản xuất kinh doanh, dịch vụ, vệ sinh môi trường tại các đô thị thì cần khoảng từ 8 đến 10 triệu m³/ngày.

70% lượng nước cấp cho đô thị là từ nguồn nước mặt, trong đó nhiều nhà máy nước có nguồn cung cấp nước thô từ hồ chứa nước như nhà máy nước Kênh Đông (TP Hồ Chí Minh), Diễn Vọng (Quảng Ninh), Hồ Đá Đen (Bà Rịa – Vũng Tàu), Đà Lạt (Lâm Đồng), Thái Nguyên, Hà Tĩnh, … Hồ chứa nước đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp nguồn nước thô cho các nhà máy trạm cấp nước  sinh hoạt tập trung.

Nguồn nước hồ chứa có chất lượng nước tốt, tính ổn định cao, ít bị tác động bởi các yếu tố gây ô nhiễm từ bên ngoài, dễ khai thác,… Tuy nhiên phần lớn hồ chứa nước là hồ đa mục tiêu, với các mục đích chính là tạo nguồn thủy năng để phát điện hoặc cấp nước cho nông nghiệp,… nên việc quản lý cấp nước cho sinh hoạt không được chủ động. Từ những năm gần đây, xung đột trong sử dụng nước các hồ chứa xảy ra ngày càng thường xuyên hơn. Nguồn nước hồ chứa cũng không ít bị rủi ro suy giảm chất lượng nước mà ngành cấp nước sinh hoạt tập trung khó chủ động để kiểm soát.

Xói mòn lưu vực và cuốn trôi phù sa vào hồ chứa do mưa, lũ quét và các hiện tượng biến đổi khí hậu khác làm độ đục, độ màu,… của nước tăng lên và hệ quả là trầm tích cặn lắng làm cho dung tích hữu ích hồ suy giảm. Quá trình bồi lắng bùn cát làm tăng mật độ bùn cát lơ lửng dẫn đến giảm hàm lượng hoà tan ôxy trong nước.

Phú dưỡng (eutrophication) là nguy cơ tiềm tàng đối với các hồ chứa nước. Sự dư­ thừa nitơ và phốt pho làm cho tảo và phù du sinh vật phát triển mạnh mẽ, gây hiện t­ượng nước đục, có màu, mùi tanh .... Tảo chết hàng loạt làm cho hàm lượng chất hữu cơ tăng lên, gây tái nhiễm bẩn. Mặt khác sự lắng đọng của tảo và các hợp chất phốt pho làm cho hồ nhanh chóng bị lão hoá.

Quyết định số: 1566/QĐ-TTg ngày 09 tháng 08 năm 2016 của Thủ tướng Chính phủ về việc phê duyệt Chương trình Quốc gia bảo đảm cấp nước an toàn giai đoạn 2016 - 2025 nêu rõ với mục tiêu thực hiện bảo đảm cấp nước an toàn nhằm quản lý rủi ro và khắc phục sự cố có thể xảy ra từ nguồn nước cần thiết phải kiểm soát các nguồn gây ô nhiễm ảnh hưởng đến nguồn nước; xây dựng hệ thống cảnh báo sớm chất lượng nguồn nước [2].

Vì vậy các hồ chứa nước phục vụ cho cấp nước sinh hoạt tập trung cần thiết phải  được đánh giá về tình trạng bồi lắng và phú dưỡng làm cơ sở để xây dựng chương trình quản lý rủi ro, đảm bảo an toàn nguồn nước.

Với mục đích đề xuất được giải pháp tổng hợp để kiểm soát ô nhiễm nguồn nước hồ chứa phục vụ cho cấp nước sinh hoạt an toàn, nội dung đánh giá nguy cơ biến đổi chất lượng nước do phú dưỡng và bồi lắng  các hồ chứa nước được triển khai trong đề tài NCKH cấp Bộ Xây dựng “Nghiên cứu giải pháp tổng hợp để kiểm soát ô nhiễm nguồn nước hồ chứa nhằm mục đích cấp nước an toàn cho đô thị và khu dân cư” (mã số: RD 21-17).    

2. Quá trình phú dưỡng và bồi lắng hồ chứa nước

Chất rắn lơ lửng trôi vào hồ chứa nước là các chất vô cơ do phong hóa và xói mòn đất đá tạo ra từ bề mặt lưu vực và mạng lưới sông suối nhỏ đầu nguồn. Chúng chảy theo dòng nước  dưới dạng tải lơ lửng, bao gồm bao gồm cả các muối hòa tan và các hợp chất hoá học khác trôi theo dòng nước. Phần lớn các vật chất bị bào mòn lắng đọng và tích tụ tại các chỗ trũng trên lưu vực và chân sườn, cửa suối, một phần vật chất hạt mịn tham gia vào lòng sông dưới dạng chất rắn lơ lửng.

Trong thành phần các chất lơ lửng có chứa chất dinh dưỡng. Theo Koponen và cộng sự, 2010 [3], Lu và Siew, 2006 [4], khoảng 1/3 đến 2/3 hàm lượng nitơ và phốt pho của một con sông gắn liền với tải lơ lửng. Lượng trầm tích do một con sông vận chuyển (tải trầm tích) thấp nhất vào mùa khô và lớn nhất trong những tháng đầu mùa lũ khi trầm tích bở rời bị phong hóa trong mùa khô và bị rửa trôi vào sông [5]. Dòng chảy chất lơ lửng vào hồ chứa bị ảnh hưởng bởi tăng dân số, phát quang đất, xây dựng hồ chứa và các hoạt động phát triển cơ sở hạ tầng khác [6].

Phú dưỡng hồ chứa là sự dư thừa các chất dinh dưỡng thúc đấy sự phát triển của các loài tảo, rong, rêu và các thực vật thân mềm trong nước và cuối cùng sẽ ảnh hưởng đến sự cân bằng sinh học trong hồ [7]. Nguồn dinh dưỡng đáng quan tâm đến sự phát triển của tảo là các hợp chất nitơ, photpho và trong một số trường hợp là silicat dạng tan mà nguồn gốc là sự cuốn trôi chúng theo nước mưa trên lưu vực vào sông hồ. Quá trình quang hợp của tảo do Stumn và Morgan,1981, đưa ra như sau [8]:

106CO₂ +16NO₃^- + HPO₄^3- +122 H₂O +18H⁺ → C₁₀₆H₂₆₃O₁₁₀N₁₆P +138O₂ (1 )

Sự dư thừa nitơ và phốt pho làm cho tảo và phù du  thực vật sinh sôi, phát triển hàng loạt, gây hiện tượng phú dưỡng, nước nở hoa… và độ màu của nước tăng lên rõ rệt. Hàm lượng ôxy hòa tan (DO) cần thiết cho các dạng sống và điều khiển các phản ứng hóa học thông qua quá trình ôxy hóa, không ổn định  và đây là một chỉ thị cho sự suy thoái tiềm năng chất lượng nước [9].

 Hàm lượng nitơ và phốt pho trôi theo nước mưa, phụ thuộc vào lưu vực thoát nước, đặc điểm mặt phủ... Hoạt động sản xuất nông nghiệp vùng đầu nguồn cũng là một trong những tác nhân rất quan trọng gây nên hiện tượng phú dưỡng sông hồ. Các nguồn dinh dưỡng từ bên ngoài, thông qua các hoạt động của con người, đã và đang gây ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng nước các thủy vực nội địa [10]. Nguồn nitơ và phốt pho chảy vào sông hồ do nước mưa cuốn trôi bề mặt theo các số  liệu nghiên cứu ở Mỹ [8] được nêu trong bảng 1.

Bảng 1.Lượng nitơ và phốt pho theo nước mưa chảy vào sông, hồ, kg/ha.năm.

Quá trình phú dưỡng làm cho nước đục, có màu, mùi tanh. Trong nghiên cứu một số vực nước mặt tĩnh ở Việt Nam trước đây, quan hệ giữa nồng độ P-PO₄^3- và độ màu được biểu diễn như sau [11]:

                             C=15,6.e^0.577P                                                                                                          (2)

trong đó : C-độ màu, độ Pt-Co;

                 P- nồng độ PO₄^3-, mg/L.

Phú dưỡng kéo theo quá trình lắng đọng và trầm tích các chất ô nhiễm trong hồ. Dần dần hồ tích tụ nhiều chất hữu cơ và bùn đẩy nhanh sự phát triển của các vi sinh vật dưới nước làm cho hồ trở nên giàu chất dinh dưỡng. Sự phát triển ồ ạt của vi tảo, phần lớn là vi khuẩn lam có khả năng sản ra độc tố tại các thuỷ vực kéo theo sự nhiễm độc và gây tử vong thuỷ hải sản, động vật nuôi, động vật hoang dã và con người đã từng được biết từ vài thế kỉ nay [12]. 

Phốt pho dòng vào thường trầm tích và lắng đọng trong hồ. Sự xâm nhập trở lại phốt pho từ bùn đáy thường gây nên sự biến đổi đột ngột chất lượng nước hồ. Quá trình hô hấp ở lớp cặn đáy tiêu thụ lượng lớn ô xy ở tầng nước đáy hồ. Độ tiêu thụ ô xy tầng đáy liên quan đến quá trình chuyển hoá phốt pho ở đây.

Lớp bùn cặn đáy hình thành trong thời gian dài trong hồ chứa là sản phẩm tự kết tủa các chất rắn lơ lửng trôi vào hồ  hoặc do sóng gây xói lở bờ lắng kết hợp lắng đọng của các xác chết sinh vật, đặc biệt là tảo do phú dưỡng. Đây là các phần tử  phân tán tinh, hàm lượng hữu cơ cao. Lớp bùn cặn đáy hồ là nơi cư trú của các loại động vật  nguyên sinh, côn trùng và ấu trùng đáy, các loại động vật  nhuyễn thể, động vật hai mãnh vỏ, các loại vi khuẩn... Chiều sâu và thành phần của lớp bùn cặn đáy phụ thuộc vào độ sâu, hình thái hồ, đặc điểm thuỷ văn, khí hậu thời tiết, đặc điểm mặt phủ lưu vực hồ... Nếu tiếp tục tiếp nhận các chất rắn lơ lửng và nguồn dinh dưỡng từ bên ngoài, hồ chứa nước sẽ dần bị giảm năng suất sinh học của mình, dẫn đến thay đổi chất lượng nước. Quá trình phú dưỡng và trầm tích tăng lên làm cho hồ giảm diện tích và chiều sâu.

Như vậy, hiện tượng phú dưỡng và bồi lắng hồ chứa nước gây ra những khó khăn tốn kém cho các ngành kinh tế quốc dân, cần được nghiên cứu nhằm tìm biện pháp để khắc phục.

3. Hiện trạng phú dưỡng và bồi lắng các hồ chứa nước cấp sinh hoạt ở Việt Nam

Nhiều kết quả điều tra, khảo sát môi trường nước cho thấy hiện trạng ô nhiễm hữu cơ, ô nhiễm các chất dinh dưỡng đang phổ biến ở nhiều thủy vực tiếp nhận nước thải, nước chảy tràn qua các khu dân cư và các khu vực canh tác nông nghiệp [13]. Các nghiên cứu khảo sát cho thấy: diện tích rừng phòng hộ đầu nguồn các hồ chứa  nước đang bị chặt phá để trồng rừng sản xuất; tình hình chăn thả gia súc tự do với số lượng ngày càng lớn; các hoạt động sản xuất nông nghiệp của người dân có sử dụng các loại thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật và phân bón ngày càng gia tăng,…[14, 15].  

Việc sử dụng nông dược và phân bón hoá học bất hợp lý trong sản xuất nông nghiệp là nguyên nhân chủ yếu làm ô nhiễm nguồn nước. Trung bình 20-30% thuốc bảo vệ thực vật và phân bón không được cây trồng tiếp nhận sẽ theo nước mưa và nước tưới do quá trình rửa trôi đi vào nguồn nước mặt và tích lũy trong đất, nước ngầm dưới dạng dư lượng phân bón và thuốc bảo vệ thực vật. Những nguồn thải đã làm gia tăng nhanh chóng nồng độ chất dinh dưỡng, chất hữu cơ, các chất độc hại và trầm tích trong các hồ và hồ chứa [16].

Nghiên cứu chất lượng nước hồ Đan Kia, nguồn cấp nước thô tại nhà máy nước Đà Lạt, thấy rằng: có 5 nguồn nước chính dẫn vào hồ Đan Kia, không có bất kỳ hệ thống xử lý nào nhằm giảm nồng độ chất ô nhiễm trong nước thải trước khi đưa nước vào hồ. Hàm lượng ôxy hòa tan dao động từ 5,07 mg/l đến 6,69 mg/l ở tầng mặt, là dấu hiệu của thủy vực phú dưỡng.

Độ trong secchi có giá trị thấp (0,2-0,3 m), cho thấy nước hồ Đan Kia thường xuyên ở trong tình trạng đục. Nồng độ amoni, nitrat và phosphat khá cao với giá trị trung bình lần lượt là 0,91; 3,76 và 2,15 mg/L. Hồ Đan Kia nhận một lượng đáng kể chất dinh dưỡng gây hiện tượng phú dưỡng với tầng bề mặt mỏng [17].

Hồ Cao Vân là hồ chứa nước bổ cập từ suối Thác Cát (thượng nguồn sông Diễn Vọng). Hồ được xây dựng năm 1993, bàn giao quản lý sử dụng năm 1994 để cấp nước thô cho nhà máy nước Diễn Vọng (Quảng Ninh). Đánh giá trạng thái dinh dưỡng của hồ theo chỉ số TSI  của Carlson cho thấy: chỉ số này bằng 57,25 nằm trong mức từ 51÷70, mặc dù chất lượng nước ổn định nhưng hồ hiện nay ở trạng thái phú dưỡng [14].

Chất lượng nước hồ Cao vân có sự biến động theo mùa, vào mùa mưa lũ nước mặt đục, mùa khô thì độ màu và hàm lượng sắt tổng cao. Cá biệt có thời điểm độ màu lên đến 170 độ Pt- Co và hàm lượng sắt tổng lên đến 2 mg/L gây khó khăn cho quá trình xử lý  nước [18].

Từ số liệu quan trắc chất lượng nước hồ Đá Đen tại vị trí giếng đầu ra của hồ trong năm 2017, thấy rằng  các mẫu nước có TSS 4^3-) là 0,585 mg/L. Hàm lượng phosphat trong nước hồ cao cho thấy nguồn dinh dưỡng này được bổ cập từ vùng canh tác nông nghiệp đầu nguồn và nguy cơ bùng nổ tảo trong hồ là có thể [14].

Hồ chứa Bộc Nguyên có trữ lượng nước 19,8 triệu m³, phục vụ cấp nước sinh hoạt cho TP Hà Tĩnh và một số vùng lân cận. Tuy nhiên, quá trình sinh sống và sản xuất tại khu vực khe Thành Thình đã để xảy việc người dân trồng rừng sử dụng thuốc trừ sâu, chai lọ đựng thuốc trừ cỏ vứt trôi nổi, hàng trăm con trâu bò chăn thả trong lòng hồ… làm ảnh hưởng đến môi trường nguồn nước.

Hồ Phú Vinh có diện tích lưu vực khoảng 38km², là một công trình thuỷ lợi được xây dựng với nhiệm vụ cấp nước tưới tiêu cho 1.510 ha diện tích trồng trọt và giải quyết yêu cầu dùng nước cho công nghiệp và sinh hoạt khu vực TP Đồng Hới với công suất 18.000 m³/ngày. Đến năm 2020, từ nguồn hồ Phú Vinh sẽ cấp nước cho sinh hoạt là 5,2 triệu m³/năm.

Qua khảo sát của Phan Thanh Nghiệm và cộng sự, 2007, thấy rằng: các hoạt động trên gây tác động đến chất lượng nước mặt khu vực, làm cho hàm lượng các chất hữu cơ, BOD_­5, chất rắn lơ lửng, Coliform, N, P, thuốc bảo vệ thực vật… tăng cao. Hiện tại, chất lượng nước hồ đã bị ảnh hưởng theo chiều hướng tiêu cực, hàm lượng các chất hữu cơ, BOD_­5, Coliform, NH₃, NO₂^- vượt quá tiêu chuẩn cho phép theo quy định của nước mặt dùng làm cấp nước ăn uống và sinh hoạt [15].

Hồ chứa nước để cấp nước sinh hoạt - Hồ Cao Vân (Quảng Ninh).

Hồ Đá Đen (Bà Rịa – Vũng Tàu).

Hiện nay nhiều hồ chứa nước có khai thác nước thô để cấp nước sinh hoạt tập trung đang có dấu hiệu ô nhiễm, chất lượng nước không đảm bảo quy định mức A1 hoặc A2 của QCVN 08-MT:2015/BTNMT- Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt hoặc TCXD 233:299- Các chỉ tiêu lựa chọn nguồn nước mặt, nước ngầm phục vụ hệ thống cấp nước sinh hoạt. Sự giảm sút chất lượng nước  này do phú dưỡng và bồi lắng trong hồ từ nguyên nhân cuốn trôi bùn cát, các chất dinh dưỡng và các chất ô nhiễm khác theo nước mưa và nước chảy tràn vào sông và hồ chứa nước.

4. Các giải pháp kiểm soát ô nhiễm lưu vực để ngăn ngừa bồi lắng và phú dưỡng hồ chứa

 4.1. Các giải pháp thể chế

Điểm mới của Luật Tài nguyên nước năm 2012 là quy định việc lập, quản lý hành lang bảo vệ nguồn nước nhằm kịp thời bảo vệ nguồn nước và các giá trị gắn liền với nguồn nước trước tình trạng lấn chiếm đất ven các sông, hồ… đang diễn ra ngày càng phổ biến.

Trong Nghị định số: 43/2015/NĐ-CP ngày 6/5/2015, Thủ tướng Chính phủ đã quy định lập, quản lý hàng lang bảo vệ nguồn nước để thực hiện các chức năng về bảo vệ sự ổn định của bờ và phòng, chống lấn chiếm đất ven nguồn nước; phòng, chống các hoạt động có nguy cơ gây ô nhiễm, suy thoái nguồn nước; bảo vệ, bảo tồn và phát triển hệ sinh thái thủy sinh, các loài động, thực vật tự nhiên ven nguồn nước.

Kể từ 1/7/2015, hồ chứa  nước có dung tích từ 1 triệu mét khối trở lên phải thực hiện cắm mốc hành lang bảo vệ nguồn nước. Quyết định số: 1566/QĐ-TTg ngày 09 tháng 08 năm 2016  của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Chương trình Quốc gia bảo đảm cấp nước an toàn giai đoạn 2016 – 2025, nêu rõ: Lập hành lang bảo vệ nguồn nước, xây dựng các phương án bảo vệ, cải tạo chất lượng nguồn nước khai thác đáp ứng các yêu cầu về bảo đảm cấp nước an toàn; rà soát, bổ sung các quy định về hệ thống quan trắc giám sát chất lượng nguồn nước sinh hoạt; kiểm soát các nguồn gây ô nhiễm ảnh hưởng đến nguồn nước; xây dựng hệ thống cảnh báo sớm chất lượng nguồn nước và xử lý nghiêm các vi phạm về xả thải, gây ô nhiễm nguồn nước, khai thác, sử dụng nguồn nước trái phép.

Thông tư số 24/2016/TT-BTNMT ngày 9/9/2016 của Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định việc xác định và công bố vùng bảo hộ vệ sinh khu vực lấy nước sinh hoạt. Vùng bảo hộ vệ sinh khu vực lấy nước sinh hoat được xác định trên nguyên tắc: đảm bảo ngăn ngừa, giảm thiểu tác động tiêu cực đến chất lượng nguồn nước của công trình khai thác nước để cấp cho sinh hoạt và các chức năng khác của nguồn nước; phù hợp với điều kiện địa hình, địa chất, địa chất thuỷ văn, chế độ dòng chảy, đặc điểm nguồn nước, quy mô khai thác, sơ đồ bố trí công trình và các đặc điểm khác liên quan đến việc bảo vệ chất lượng nguồn nước sinh hoạt; phù hợp với hiện trạng sử dụng đất và các hoạt động phát triển kinh tế - xã hội của khu vực có công trình khai thác nước để cấp cho sinh hoạt.

Đối với các hồ chứa nước đa mục tiêu, hồ cần phải được vận hành theo đúng quy trình và bình đẳng trong khai thác sử dụng nước. Hiện nay nhiều địa phương như: Hà tĩnh đã có Quyết định số 2451/QĐ-UBND ngày 25/6/2015 của UBND tỉnh về phối hợp quản lý hồ chứa nước Bộc Nguyên; sau khi Nghị định 43/2015/NĐ-CP được ban hành, UBND tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu đã ban hành văn bản hướng dẫn thực hiện và Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn lập danh mục các nguồn nước phải lập hành lang bảo vệ trên địa bàn tỉnh nhằm quản lý các hoạt động như chăn nuôi, sản xuất nông nghiệp và các hoạt động khác có các chất thải có khả năng gây ô nhiễm nguồn nước của các hồ cấp nước cho sinh hoạt như hồ chứa nước: Đá Bàng, Suối Các, Đá Đen, Châu Pha, Sông Kinh (đập Cầu Mới), Kim Long, Núi Nhan, Tầm Bó và Sông Hỏa; UBND tỉnh Quảng Bình cũng đã ban hành Công văn số 919/UBND-TNMT về việc xác định phạm vi bảo vệ và phân định trách nhiệm quản lý của các sở, ngành, đơn vị, địa phương trong khai thác, sử dụng, bảo vệ nguồn nước hồ Phú Vinh; UBND tỉnh Đồng Nai có Quyết định số: 2779/QĐ-UBND ngày 27 tháng 9 năm 2012 ban hành Quy chế phối hợp quản lý, khai thác, bảo vệ tài nguyên và môi trường công trình Hồ chứa nước Sông Ray trên địa bàn tỉnh Đồng Nai...

Như vậy, các địa phương đang  triển khai thực hiện các biện pháp bảo vệ nguồn nước một cách triệt để: xác định ranh giới và theo dõi, giám sát các hoạt động trong vùng bảo hộ vệ sinh; kịp thời ngăn chặn hành vi gây ô nhiễm hoặc có nguy cơ gây ô nhiễm, không bảo đảm an toàn cho việc khai thác nước của công trình và các hành vi vi phạm pháp luật về tài nguyên nước khác trong phạm vi vùng bảo hộ vệ sinh,...

Tuyên truyền giáo dục cộng đồng là một trong những giải pháp cơ bản để ngăn ngừa các hành vi vi phạm vùng bảo hộ vệ sinh nguồn nước hồ chứa cũng như  tăng cường trồng và phát triển rừng phòng hộ đầu nguồn. Bên cạnh các phương pháp xử lý, một biện pháp không thể thiếu là nâng cao nhận thức cộng đồng về hiện tượng phú dưỡng, tác hại đến hệ sinh thái của hiện tượng này và từ đó có ý thức bảo vệ sông hồ. Bảo vệ môi trường khu vực hồ chứa nước từ cộng đồng là sự kết hợp nâng cao sinh kế bền vững, thực hiện đồng bộ giải pháp chuyển giao một số mô hình kinh tế sinh thái, kinh tế xanh hiệu quả, phù hợp giúp cộng đồng cư dân ven hồ ổn định, nâng cao chất lượng cuộc sống, đảm bảo an sinh xã hội.

4.2. Các giải pháp kỹ thuật

1. Kiểm soát và hạn chế bồi lắng và phú dưỡng hồ chứa nước

Kiểm soát và hạn chế các chất rắn lơ lửng và chất dinh dưỡng trong hồ chứa nước được tập trung vào hai nguồn: xâm nhập từ ngoài vào và từ trong nội bộ hồ.

Nguồn dinh dưỡng và chất rắn lơ lửng xâm nhập từ ngoài vào là các nguồn thải có địa chỉ (point pollution) như điểm xả nước thải, vị trí tích lũy chất thải rắn, khu vực đất nông nghiệp và các nguồn thải khác không có địa chỉ (non-point pollution) như nước mưa chảy tràn, lắng đọng từ không khí,…

Kiểm soát nguồn thải ngoại lai liên quan mật thiết đến các chương trình quản lý đa ngành, cơ sở hạ tầng kỹ thuật, điều kiện kinh tế xã hội khu vực.

Kiểm soát nguồn dinh dưỡng trong nội bộ hồ là tìm cách ngăn chặn hoặc hạn chế quá trình trao đổi chất dinh dưỡng (chủ yếu là hợp chất photpho) giữa lớp bùn đáy (không tác động đến sự phát triển của tảo) và tầng nước phía trên là nơi tảo có điều kiện phát triển tốt (nhiều ánh sáng). Các giải pháp kỹ thuật tương ứng xử lý ô nhiễm nước hồ là sử dụng các chất keo tụ để tạo ra lớp cặn (hydroxit nhôm, sắt,…) có tác dụng liên kết mạnh với photpho trong bùn, ngăn cản sự hòa tan của nó vào nước.

Sục khí cho hồ cũng nằm trong phương thức xử lý trên vì khi đó tạo ra điều kiện hiếu khí trên bề mặt lớp bùn nhằm hạn chế khả năng nhả photpho của vi sinh vật (acinobacter) vào nước. Oxy hóa lớp bùn đáy với hóa chất (nitrat, muối sắt (III), vôi,…) tạo điều kiện cho quá trình khử nitrat xảy ra trong lớp bùn (giảm một phần nhỏ lượng bùn trong hồ) và hình thành lớp sắt hydroxit có tác dụng liên kết và giữ photpho lại trong lớp bùn [19]

2. Giám sát sự khai thác và quan trắc chất lượng nước hồ chứa

Giám sát sự khai thác và quan trắc chất lượng nước hồ chứa thực hiện theo Thông tư số: 47/2017/TT-BTNMT ngày 7/11/2017 của Bộ Tài nguyên và Môi trường quy định về giám sát khai thác, sử dụng tài nguyên nước. Hệ thống giám sát khai thác, sử dụng tài nguyên nước là một hệ thống thống nhất, đảm bảo kết nối, chia sẻ thông tin, dữ liệu từ các cơ sở khai thác, sử dụng tài nguyên nước với cơ quan quản lý nhà nước từ trung ương đến địa phương, bao gồm các thành phần sau: a) Hệ thống thiết bị thu nhận, lưu trữ dữ liệu và phần mềm quản lý, xử lý dữ liệu ở trung ương; b) Hệ thống thiết bị thu nhận, lưu trữ dữ liệu và phần mềm quản lý, xử lý dữ liệu ở địa phương; c) Cơ sở dữ liệu của hệ thống giám sát; d) Thiết bị đo đạc, kết nối, truyền trực tiếp, cập nhật số liệu từ cơ sở có công trình khai thác tài nguyên nước vào cơ sở dữ liệu của hệ thống giám sát. Các thông số giám sát hồ chứa  nước gồm: a) Mực nước hồ; b) Lưu lượng xả duy trì dòng chảy tối thiểu; c) Lưu lượng khai thác; và d) Chất lượng nước trong quá trình khai thác theo quy định. Thông tin dữ liệu từ hệ thống giám sát là một trong những căn cứ để triển khai các giải pháp ngăn ngừa ô nhiễm và suy thoái hồ chứa nước, tạo điều kiện để khai thác hợp lý hồ cho các mục đích sử dụng nước, đặc biệt là cấp nước an toàn và đầy đủ cho dân sinh.

5. Kết luận

Hồ chứa nước đóng một vai trò quan trọng trong việc cung cấp nguồn nước thô cho các  nhà máy và trạm cấp nước  sinh hoạt tập trung. Tuy nhiên do các yếu tố phát triển kinh tế xã hội và tác động của biến đổi khí hậu, các hồ chứa nước đang có xu thế suy thoái và giảm sút chất lượng nước từ sự bồi lắng phù sa và phú dưỡng trong hồ. Nhiều hồ chứa nước cấp cho sinh hoạt tại các địa phương nước ta đang bị ô nhiễm do sự cuốn trôi các chất rắn lơ lửng, các chất dinh dưỡng và các chất ô nhiễm khác vào đó.

Việc kiểm soát  suy thoái và ô nhiễm hồ chứa cấp nước sinh hoạt cần một chế tài vững và chặt chẽ từ các văn bản pháp luật đến các chương trình tuyên truyền giáo dục cộng đồng, trong đó cần thiết phải đảm bảo vùng bảo hộ vệ sinh cho hồ. Các giải pháp kỹ thuật kiểm soát ô nhiễm lưu vực để ngăn ngừa bồi lắng và phú dưỡng hồ chứa là các giải pháp tổng hợp bao gồm: Kiểm soát bồi lắng và phú dưỡng, giám sát  khai thác và quan trắc chất lượng nước hồ chứa nước.

Lời cảm ơn: Nghiên cứu này là một trong những nội dung của đề tài "Nghiên cứu giải pháp tổng hợp để kiểm soát ô nhiễm nguồn nước hồ chứa nhằm mục đích cấp nước an toàn cho đô thị và khu dân cư (mã số: RD 21-17)” do Bộ Xây dựng tài trợ.

Tài liệu tham khảo

• Hội Cấp thoát nước Việt Nam (2017), Báo cáo hiện trạng cấp nước đô thị Việt Nam tại VIETWATER 2017.
• Quyết định số:1566/QĐ-TTg ngày 09 tháng 08 năm 2016 của Thủ tướng Chính phủ về việc phê duyệt Chương trình Quốc gia bảo đảm cấp nước an toàn giai đoạn 2016 – 2025.
• Koponen, J., Lamberts, D., Sarkkula, J., Inkala, A., Junk, W., Halls, A., and Kshatriya, M. (2010). Primary and Fish Production Report. Mekong River Commission Information and Knowledge Management Programme.
• Lu, X.X. and Siew, R.Y. (2006), “Water discharge and sediment flux changes over the past decades in the Lower Mekong River: possible impacts of the Chinese dams”. Hydrology and Earth System Sciences 10, 181-195.
• Mekong River Commission (2010), State of the Basin Report 2010.
• Walling, D.E. (2008), ”The Changing Sediment Load of the Mekong River” AMBIO: A Journal of the Human Environment 37(3), 150-157.
• J.T.M. van Puijenbroek, J.H. Janse, J.M. Knoop (2004),”Integrated modelling for nutrient loading and ecology of lakes in The Netherlands”, Ecological Modelling 174 (2004), 127–141.
• Asit K. Biswas (1996), Water Resources: Environmental Planning, Management and Development. McGraw-Hill,Inc.,New York.
• East J. W, Liscum F., (2000), “Estimated effects on water quality of Lake Houston from interbasin transfer of water from the Trinity River”. S. Geological Survey, Water-Resources Investigations Report 00-4082.

10. Đặng Ngọc Thanh, Hồ Thanh Hải (2007), Cơ sở thủy sinh học. Nxb. Khoa học tự nhiên và Công nghệ.
11. Trần Đức Hạ (2013), “Kiểm soát ô nhiễm và phú dưỡng các hồ đô thị”, Tạp chí “Môi trường đô thị Việt Nam” số 5(83)-Tháng 9/2013.
12. Đặng Hoàng Phước Hiền (1999), Nghiên cứu tảo độc. ”Công nghệ Sinh học vi tảo”, NXB Nông nghiệp,160-191.
13. Đặng Ngọc Thanh, Hồ Thanh Hải, Dương Đức Tiến, Mai Đình Yên (2002), Thủy sinhhọc các thủy vực nước ngọt nội địa Việt Nam. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 399 trang.
14. Trần Đức Hạ (2018), Nghiên cứu giải pháp tổng hợp để kiểm soát ô nhiễm nguồn nước hồ chứa nhằm mục đích cấp nước an toàn cho đô thị và khu dân cư. Báo cáo đề tài NCKH cấp Bộ Xây dựng, mã số: RD 21-17.
15. Phan Thanh Nghiệm (2007). Đánh giá tổng hợp chất lượng nước và giải pháp bảo vệ nguồn nước hồ Phú Vinh. Báo cáo đề tài NCKH cấp tỉnh Quảng Bình.
16. Cole J. J., Caraco N. F., Kling G. W., Kratz T. ,(1994), “Carbon dioxide supersaturation in the surface waters of lakes”. Science, 265: 1568-1570.
17. Trần Thị Tình, Đoàn Như Hải, Bùi Nguyễn Lâm Hà, Nguyễn Thị Thanh Thuận (2015), “Đánh giá mức độ ảnh hưởng của các nguồn nước chảy vào hồ Đan Kia và áp dụng mô hình Aquotox quản lý chất lương nước hồ”, Tạp chí Sinh học2015, 38(1), 61-69.
18. Công ty Nước sạch Quảng Ninh (2017). Báo cáo tình hình cấp nước năm 2016.
19. Trần Đức Hạ (2016), Hồ đô thị : Kiểm soát ô nhiễm và quản lý kỹ thuật. Nhà xuất bản Xây dựng.