- Vấn đề rác thải, nước thải ra sông Hồng và khả năng ảnh hưởng đến nước dưới đất khu vực Hà Nội. - Ngày càng có nhiều nguồn rác thải và nước thải thải ra sông Hồng gây mất cảnh quan, làm ô nhiễm trực tiếp nước sông Hồng và ô nhiễm gián tiếp tới nước dưới đất (NDĐ). - Bài báo trình bày kết quả điều tra khảo sát về vị trí các nguồn thải ra sông Hồng khu vực Hà Nội và chất lượng nước thải. - Khả năng làm ô nhiễm NDĐ do nước thải ra sông Hồng được đánh giá bằng mô hình phần tử hữu hạn lan truyền các chất ô nhiễm trong NDĐ thực hiện đối với bãi giếng Cáo Đỉnh 2.. - Kết quả mô hình cho thấy ở điều kiện chất ô nhiễm không bị môi trường đất đá hấp thụ-trao đổi dòng chảy NDĐ có nồng độ chất ô nhiễm tương đối bằng 0.8 đã xâm nhập vào các lỗ khoan khai thác của bãi giếng Cáo Đỉnh 2 sau một năm kể từ thời điểm thấm vào tầng Pleistocen từ nước sông Hồng.. - Chế độ dòng chảy của sông Hồng và các nguồn ô nhiễm ven sông Hồng khu vực Hà Nội. - Dòng chảy sông Hồng được chia làm hai mùa rõ rệt, mùa lũ ứng với mùa mưa nhiều trong năm và mùa cạn ứng với mùa mưa ít.. - Vào mùa cạn ít mưa, dòng chảy sông ngòi trên toàn bộ hệ thống sông Hồng chủ yếu do nước ngầm cung cấp. - Theo số liệu sau khi có đập thủy điện Hoà Bình lưu lượng lớn nhất quan trắc được tại trạm Hà Nội là 13500m 3 /s, lưu lượng nhỏ nhất là 448m 3 /s [1]. - Có nhiều nguồn thải vào sông Hồng không chỉ riêng khu vực Hà Nội mà cả thượng nguồn và hạ lưu so với Hà Nội.. - Nguồn thải công nghiệp: phía thượng nguồn điển hình là tỉnh Phú Thọ có hàng chục nghìn cơ sở công nghiệp mà nước thải không được qua xử lý đổ vào sông Hồng. - Các số liệu phân tích chất lượng nước cho thấy nước thải tại cửa xả của nhà máy giấy Việt Trì có BOD 5 đạt 68.5mg/l, tại ngã ba Việt Trì, tại dưới cửa xả nước của nhà máy giấy Bãi Bằng và nhà máy Supe Lâm Thao BOD 5 đạt 15.3-20.5mg/l [2].. - Nguồn thải nông nghiệp: các hoạt động sản xuất nông nghiệp sử dụng thuốc trừ sâu và phân bón hai bên sông Hồng tính từ cầu Thăng Long lên phía thượng lưu luôn tạo ra. - một lượng nước chảy bề mặt có chứa một hàm lượng nhất định các chất này hoặc trực tiếp hoặc gián tiếp thoát vào sông Hồng.. - Nhiều đoạn sông có những bãi bồi được canh tác vào thời kỳ nước thấp và đương nhiên những dư thừa thuốc trừ sâu phân bón hóa học sẽ là nguồn ô nhiễm trực tiếp vào nước sông Hồng. - Ngoài ra phân gia súc thả rông và từ chuồng trại chăn nuôi cũng là một nguồn ô nhiễm hữu cơ và vi sinh đến nước sông Hồng.. - Nguồn thải sinh hoạt: hai bên sông Hồng là hệ thống đê chống lụt, nhưng nhiều khu. - Rác thải sinh hoạt nhiều nơi được đổ trực tiếp ở bờ sông. - Nước thải sinh hoạt cũng theo các cống rãnh đổ ra sông Hồng. - Việc này rõ ràng đã gây ô nhiễm nước sông Hồng nói riêng, tài nguyên nước nói chung và cảnh quan môi trường.. - Đã tiến hành điều tra khảo sát hiện trạng rác thải và nước thải ven sông Hồng khu vực thành phố Hà Nội. - Các vị trí thải nước thải ra sông Hồng và rác thải ven sông Hồng. - NT5 Cống nước thải nhỏ: ngõ 695 Bạch Đằng RT5 Bãi rác thải nhỏ ≈ 2m 3 : ngõ 695 Bạch Đằng NT6 Cống nước thải nhỏ: tổ 20-Thanh Trì-Hoàng. - Mai RT1 Bãi rác thải nhỏ 2-3m 3 : phía Nam chân đầu. - Tràng RT2 Bãi rác thải nhỏ 2-3m 3 : phía Bắc chân đầu. - đầu cầu Long Biên bờ trái RT7 Rác thải công ty du lịch Sông Hồng: ngõ 193 Bạch Đằng. - NT7 Cống nước thải nhỏ công ty du lịch Sông. - Hồng: ngõ 193 Bạch Đằng RT9 Rác thải: ngõ 133-Tân Ấp NT8 Cống nước thải: phố Bảo Linh-tổ 4-Phúc. - NT9 Cống nước thải: ngõ 133-Tân Ấp RT12B Xóm 5B, Liên Ngạc-Đông Ngạc-Từ Liêm. - Cống nước thải: Ngõ 2-cụm 8, tổ 49, đường An Dương Vương, phường Phú Thượng, Tây Hồ. - NT12 Liên Mạc-Đông Ngạc-Từ Liêm Ghi chú: NT: nước thải. - RT: rác thải.. - Các vị trí nước thải ra sông Hồng và rác thải ven sông Hồng.. - Nước thải ra sông Hồng tại đường An Dương Vương-Phú Thượng-Tây Hồ.. - Rác thải tại xóm 5A, Liên Ngạc-Đông Ngạc-Từ Liêm.. - Các nguồn nước thải điều tra trên khu vực chủ yếu là nước thải sinh hoạt nên đã không phân tích các chất độc hại công nghiệp như kim loại nặng mà chỉ phân tích nhu cầu ô xy hoá học (một chỉ tiêu gián tiếp thể hiện độ giàu các hợp chất hữu cơ trong nước) và NO 3 (một thông số thể hiện mức độ ô nước ô nhiễm nitơ). - Kết quả thể hiện trong Bảng 2.. - Hàm lượng NO 3 và nhu cầu ô xy hóa học (COD ) các mẫu nước thải. - Nồng độ NO 3. - Diện tích ngoài đê phía Bắc sông Hồng thuộc địa bàn Hà Nội là khoảng 80km 2 , phía Nam là 64km 2 , tống diện tích hai khu vực này là khoảng 144 km 2 (diện tích toàn thành phố Hà Nội là 913 km 2. - Nếu lấy dân số tỷ lệ với diện tích và dân số Hà Nội năm 2005 là 5 triệu dân thì số dân sống khu vực này là khoảng 790000 người. - Với lượng nước sử dụng là 0.08m 3 và 75% nước sinh họat trở thành nước thải thì lượng nước thải là 47400m 3 /ngày.. - Lượng nước thải này bằng 0.12% dòng chảy kiệt nhất là 448m 3 /s.. - Mô hình đánh giá xâm nhập các chất ô nhiễm trong nước sông Hồng vào các công trình khai thác bổ sung ven sông. - Tính toán dự báo khả năng ô nhiễm nước khai thác bổ sung ven sông được tiến hành đối với khai thác nước mở rộng giai đoạn 2 của nhà máy nước Cáo Đỉnh-Hà Nội. - Trong giai đoạn hai dự định xây dựng thêm các lỗ khoan khai thác mới. - Sự hạ thấp mức nước lớn nhất, và do đó khả năng xâm nhập các chất ô nhiễm chủ yếu xảy ra trên khu vực lân cận các lỗ khoan khai thác này, cụ thể là từ phía sông Hồng. - Việc xác định phễu hạ thấp mực nước dưới đất (dùng để xác định vận tốc dòng chảy) để tiến hành tính toán lan truyền các chất ô nhiễm từ sông Hồng vào các lỗ khoan giai đoạn 2 của nhà máy nước Cáo Đỉnh về mặt nguyên tắc cần phải thực hiện trên toàn khu vực Hà Nội, hay ít ra cũng trên khu vực đủ rộng bao gồm phạm vi nhà máy nước Bắc Chèm, Thượng Cát, Cáo Đỉnh, Yên Phụ, Mai Dịch, Ngọc Hà. - Nhưng đó là một công việc phức tạp tốn kém thời gian và tiền của, hơn nữa mực nước hạ thấp lân cận các lỗ khoan này chủ yếu gây nên bởi các lỗ khoan của chính nhà máy nước Cáo Đỉnh (Hình 2).. - Vị trí các lỗ khoan khai thác nước nhà máy nước Cáo Đỉnh và miền mô hình lan truyền ô nhiễm.. - Việc xác định mực nước (hoặc đại lượng hạ thấp mực nước) do bơm hút từ các lỗ khoan có thể tính bằng phương pháp giải tích hoặc phương pháp mô hình số. - Đại lượng hạ thấp mực nước ∆ h tại bất kỳ một vị trí nào đó do khai thác nước liên tục từ nhiều lỗ khoan được xác định theo công thức Theis sau đây [3]:. - Trong đó: ∆h-đại lượng hạ thấp mực nước so với mực nước ban đầu (m). - N-số lượng lỗ khoan khai thác. - Q i -lưu lượng khai thác của lỗ khoan thứ i (m 3 /ngđ). - a=Km TB -hệ số dẫn mực nước (dẫn áp) (m 2 /ngđ). - m TB -chiều dày trung bình của tầng chứa nước trong quá trình khai thác (m). - r i -khoảng cách (m) từ điểm xác định đại lượng mực nước đến lỗ khoan khai thác i. - đầu khai thác đến thời điểm tính toán (ngđ);. - ξ -hệ số sức cản của lỗ khoan do tính không hoàn thiện.. - Do có sức cản lòng sông và các lớp đất giữa đáy sông và tầng chứa nước Pleistocen nên biên áp lực nước không đổi của sông Hồng phải được dịch về phía xa các lỗ khoan bơm hút một đại lượng ∆L mà theo các báo cáo chuyên ngành trước đây có giá trị là 220m [4]. - Về thông số địa chất thủy văn của tầng có thể lấy trung bình cho toàn khu vực theo báo cáo thăm dò tỷ mỷ năm 1993 và báo cáo kết quả thăm dò khai thác bãi giếng Cáo Đỉnh giai đoạn I năm 1996 là: hệ số dẫn nước T=1500m 2 /ngđ, hệ số dẫn áp a hệ số nhả nước đàn hồi S . - Lưu lượng khai thác của từng lỗ khoan là 4320m 3 /ngđ (tổng lưu lượng của 10 lỗ khoan là 43200m 3 /ngđ). - Kết quả tính toán cho thấy mực nước đạt hầu như ổn định sau 5 năm (Hình 3).. - Sơ đồ các đường đẳng hạ thấp mực nước (dấu - chỉ hạ thấp) (m).. - Kết quả Mô hình xâm nhập các chất ô nhiễm vào bãi giếng Cáo Đỉnh 2. - Để minh hoạ khả năng xâm nhập các chất ô nhiễm trong nước thải đổ ra sông Hồng và nước rác rò rỉ ra sông Hồng ta tiến hành mô hình quá trình lan truyền các chất ô nhiễm không tính đến quá trình trao đổi hấp thụ cũng như không xét đến sự pha loãng nước bị ô nhiễm trong lượng nước được khai thác.. - Lan truyền các chất ô nhiễm trong nước dưới đất bởi cả hai cơ chế dịch chuyển và phân tán thủy động lực được thực hiện bằng phương pháp phần tử hữu hạn. - Miền mô hình có chiều rộng là 555m (theo hướng vuông góc với tuyến phân bố các lỗ khoan khai thác của nhà máy Cáo Đỉnh giai đoạn 2) và chiều dài. - Vận tốc dòng chảy tính qua mực nước (trên Hình 4), hệ số thấm của đất đá tầng chứa nước là 25m/ngày, độ lỗ rỗng hữu hiệu là 0.1. - Các nút trên sông Hồng là nút mền biên có nồng độ chất ô nhiễm đã biết (Hình 4), các biên còn lại có dòng chảy chất ô nhiễm vào bằng 0. - Bước thời gian đươc chọn là 1 ngày và đã chạy mô hình cho thời gian 730 ngày tính từ khi bắt đầu khai thác. - Do mực nước hạ thấp ổn định chỉ sau 5 năm tính từ khi khai thác nên các kết quả tính toán lan truyền cũng có thể sử dụng để đánh giá xâm nhập các chất ô nhiễm từ thời điểm bắt đầu được thải ra sông Hồng.. - Lưới phần tử hữu hạn mô hình lan truyền chất ô nhiễm.. - Kết quả mô hình lan truyền chất ô nhiễm thể hiện trên các hình 5-8 và cho thấy chỉ sau vài tháng chất ô nhiễm đã xâm nhập vào các. - lỗ khoan khai thác, nhanh nhất là các lỗ khoan phía nằm phía Tây Bắc của tuyến.. - Phân bố nồng độ tương đối chất ô nhiễm sau 2 tháng.. - Phân bố nồng độ tương đối chất ô nhiễm sau 8 tháng.. - Để minh họa cho việc xác định nồng độ tuyệt đối qua phân bố nồng độ tương đối la lấy thí dụ với chất ô nhiễm là NO 3 có nồng độ trung bình trong nước thải là 21mg/l và nếu được pha loãng cùng nước sông Hồng để có nồng độ là 10.5mg/l. - Phân bố nồng độ NO 3 trong nước dưới đất trên miền mô hình thể hiện trên Hình 7. - Các đường phân bố nồng độ này chính là các đường phân bố nồng độ trên hình 5 và 6 nhưng có giá trị nồng độ tuyệt đối bằng giá trị tương đối nhân với 10.5 (thí dụ đường nồng độ tương đối 0.5 sẽ tương ứng với đường nồng độ NO 3 tuyệt đối là 0.5 × 10.5mg/l=5.25mg/l.). - Phân bố nồng độ NO 3 sau 2 tháng.. - Phân bố nồng độ NO 3 sau 6 tháng.. - Sông Hồng không chỉ đơn thuần có vai trò trong giao thông đường thủy, môi trường cảnh quan sinh thái, thủy lợi, sử dụng trong sinh hoạt của người dân hai bên sông, có thể khai thác xử lý tập trung lớn cấp nước sinh hoạt, mà còn là nguồn nước cung cấp cho các công trình khai thác NDĐ ven sông Hồng. - Tỷ lệ nước sông Hồng trong lượng nước khai thác từ các lỗ khoan ven sông rất lớn, có thể đạt tới trên dưới 90%. - Việc thải rác thải ra bờ sông và thoát nước thải ra sông Hồng không chỉ gây mất cảnh quan sinh thái và gây ô nhiễm nước sông Hồng mà còn gây ô nhiễm NDĐ, đặc biệt là ô nhiễm nước khai thác từ các lỗ khoan khai thác gần sông (công trình bổ sung thấm lọc).. - Theo kết quả mô hình lan truyền chất ô nhiễm không tính đến quá trình trao đổi hấp thụ cũng như không xét đến sự pha loãng nước bị ô nhiễm trong lượng nước được khai thác nêu trên thì chất ô nhiễm xâm nhập vào các lỗ khoan khai thác NDĐ nằm cách mép nước sông Hồng vài trăm mét chỉ sau vài tháng. - Điều này sẽ rất bất lợi cho các công trình khai thác bổ sung thấm lọc ven sông, mà thậm chí nằm ngay trên các bãi bồi ven sông trong tương lai. - Với mức tốc độ đô thị hóa như hiện nay thì dân cư và các cơ quan, công sở và xí nghiệp sẽ tăng rất nhanh trên khu vực ven sông Hồng và áp lực về rác thải và nước thải ra sông sẽ gia tăng. - Vì vậy rác thải và nước thải hai bên sông Hồng nói chung và khu vực Hà Nội nói riêng cần được. - thu gom xử lý triệt để không cho thải trực tiếp ra sông Hồng. - Trước mắt cần tiến hành thu dọn các bãi rác thải và không cho tiếp tục thải nước thải ra sông Hồng ở các khu vực gần các bãi giếng khai thác ven sông Hồng.. - Cần bố trí các lỗ khoan quan trắc chất nước NDĐ khu vực giữa các bãi giếng khai thác NDĐ và các bãi rác thải và nơi thoát nước thải ven sông Hồng.. - [1] Nguyễn Văn Cư và nnk., Báo cáo tổng kết đề tài cấp thành phố “Hậu quả sau sông Đà đối với động lực biến đổi lòng dẫn và khai thác tổng hợp lòng sông Hồng đoạn thuộc địa phận Hà Nội”, Hà Nội, 1997.. - [2] Nguyễn Quang Trung, Diễn biến chất lượng nước trên một số đoạn sông chính thuộc hệ thống sống Hồng và sông Thái Bình, Tuyển tập kết quả khoa học và công nghệ Tập II, NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 1999.