Nghiên cứu đánh giá hiện trạng và mức độ ô nhiễm của nước thải sinh hoạt quy mô hộ gia đình tại huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên

HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LẦN THỨ 6 1649 NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ MỨC ĐỘ Ô NHIỄM CỦA NƢỚC THẢI SINH HOẠT QUY MÔ HỘ GIA ĐÌNH TẠI HUYỆN ĐẠI TỪ, TỈNH THÁI NGUYÊN LÊ ĐỒNG TẤN Trung tâm Phát tri n công nghệ cao, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam NGUYỄN THỊ KIM THOA Viện Th h ỡng Nông hóa, Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam Nư c th i sinh ho t từ nhà bếp, nhà tắm, nhà vệ sinh, th c phẩm thừ u chứa các ch t h u ơ ơ ư ư ơ, ốt pho; ngoài ra, còn có các lo i vi khuẩn, vi rút, ký sinh trùng có th gây bệ ười. Trong nguồn phát th i gây ô nhiễm cầ ư c x ư ng các ch t và các yếu tố gây bệ , nh t là các ở vùng nông thôn khi công tác x lý ư c th ư ứ ư c m ầ ủ. ến nay, trên thế gi i và ở Việ N u nghiên cứu x lý làm s ư c th i sinh ho b o vệ ườ ư c m t số thành t T , nh ng kết qu trong việc tuy n chọn tậ ật, th c vật có kh ă ống ch u, h p thu và làm s ch các ch t gây ô nhiễm; xây d ng quy trình x lý làm s ch ư c th i b ng công nghệ sinh học. Tuy nhiên, các nghiên cứu m i dừng l i ở mứ ă , nghiệm ở quy mô phòng thí nghiệm (pilot). Các mô hình ứng d ng th c tế l i chủ yếu tập trung x lý khắc ph c hậu qu , n ĩ ườ nhiễm bẩn, ho c t i m t số ơ ( ệnh việ , ường học) Đối v i các h ì , c dù phân bố không tậ , ư ư ư c th i sinh ho t của c ư ếm m t tỷ lệ không nh l ư ư c quan tâm nghiên cứu. Vì vậy, làm s ư c th i sinh ho t quy mô h gia ì m h n chế và gi m thi u các ch t gây ô nhiễ ường t i nguồn là hết sức cần thiết. Hiện nay, t i các vùng nông thôn, nh t là các vùng nông thôn mi ư c sinh ho t ường th i tr c tiế ường là m t trong nh ng nguyên nhân làm cho ô nhiễm môi ường ngày càng trở nên nghiêm trọ T , gi i quyế ư c v i có s ầ ư n c v công sức và ti n của, trong khi n n kinh tế còn h n hẹp. Việc nghiên cứu x lý ư c th i ở quy mô nh , quy mô h ì , ơ n, dễ áp d ng và có th làm s ư c th i t i nguồ ư c khi th ường. V i s thành công của mô hình sẽ góp phần làm s ư c th i t i nguồn (t i h ì ) ư c khi phát th ường, góp phần làm gi m nguồn phát th i. Đ ơ ở khoa học cho việc xây d ng mô hình x ư c th i sinh ho t quy mô h gia ì , c hiệ u tra, nghiên cứ ện tr ng và mứ ô nhiễm củ ư c th i sinh ho t quy mô h ì i huyệ Đ i Từ tỉnh Thái Nguyên. I. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Ph ơ g pháp iều tra: S d ng phiế u tra (mẫu phiếu trong ph l ) thu thập thông tin v hiện tr ng và tình hình x ư c th i sinh ho t theo h ì Đ ư c th c hiện t i 7 xã (B n Ngo i, Yên Mỹ, An Khánh, Cù Vân, An Lãng, Khôi Kỳ và Bình Thuận), mỗi xã 3 thôn, mỗi thôn 15 h . Tổng số phiếu cần thu là: 15 phiếu/thôn x 3 thôn/xã x 7 xã = 315 phiếu. Thu mẫu phân tích: Thu mẫu nghiên cứ ứ ô nhiễm củ ư c th i sinh ho t t i 7 xã (B n Ngo i, Yên Mỹ, An Khánh, Cù Vân, An Lãng, Khôi Kỳ và Bình Thuận), mỗi xã HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LẦN THỨ 6 1650 chọn 3 thôn, mỗi thôn thu 3 mẫ P ươ thu mẫ ư : ọn ngẫu nhiên 3 h , mỗi h thu 1 mẫu (mỗi mẫ ), u chia 3 l y 1 phầ làm mẫu phân tích. Thời gian thu mẫu vào buổi sáng. Tổng số mẫu thu là 3 mẫu/thôn x 3 thôn/xã x 7 xã = 63 mẫu. Phân tích mẫu: ư c phân t ươ : - pH theo TCVN 6492-1999 (ISO 10523-1994); - BOD theo TCVN 6001-1995 (ISO 5815-1989); - TSS theo TCVN 6625-2000 (ISO 11923-1997); - H2S theo TCVN 4567-1988; - N ơ ổng số theo TCVN 6180-1996 (ISO 7890-3-1988); - Phốt pho theo TCVN 6494-1999; - Coliform theo TCVN 6187-2 : 1996 (ISO 9308-2 : 1990). II. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 1. Một số đặc điểm về cơ cấ đời sống của hộ gi đình ở huyện Đại Từ Công tác qu n lý và x lý ô nhiễ ường ở quy mô h ì thu c vào nhi u yếu tố, ời sống s n xu u kiện kinh tế xã h i là hết sức quan trọng. Kết qu tổng h p 315 h ì ư u tra cho th y: - V ơ u: có 303 (chiếm 96,19% tổng số h ư u tra) h s n xu t nông nghiệp, chỉ có 1 h phi nông nghiệp (=2,0%) và 11 h có ngh nghiệ ư ư , , chức xã (= 3,49%). - V tình hình s n xu : Đ i Từ là huyện mi n núi thuần nông, s n xu t và công nghiệp còn ư n nên nguồn thu thập của n ườ ơ ầ Đ u tra thống kê ngành ngh ười dân gồm chủ yếu là: trồng trọt (chủ yếu là cây chè, lúa, rừng và m t số cây rau màu), ă ( cầm, gia súc), d ch v (buôn bán nh ), làm thuê cho các công ty nhà máy hay ường trên a bàn (chủ yếu mang tính ch t mùa v ) Đối v i h ì , ố liệu b ng 1 cho th y nguồn thu nhập chính của h ì ừ nông nghiệ , ồng trọt là chính v i tổng số 262/315 h (chiế , %) ừ ă ( ủ yế ă gia cầm) v i 98/315 h (chiếm 33,11%); nguồ ư: ươ i và d ch v , ư ,... chỉ có 28/315 h (chiếm 8,89 %). B ng 1 Nguồn thu nhập chính của hộ gi đình ở huyện Đại Từ STT Xã Tổng số hộ Trồng trọt Chăn n i Khác Số hộ % Số hộ % Số hộ % 1 B n Ngo i 45 38 84,44 12 26,67 9 20,00 2 Mỹ Yên 45 37 82,22 17 37,78 5 11,11 3 An Khánh 45 40 88,89 30 66,67 2 4,44 4 Cù Vân 45 37 82,22 9 20,00 6 13,33 5 Yên Lãng 45 30 66,67 14 31,11 6 13,33 6 Khôi Kỳ 45 45 100,00 6 13,33 2 4,44 7 Bình Thuận 45 35 77,78 10 22,22 1 2,22 Tổng 315 262 83,17 98 31,11 28 8,89 HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LẦN THỨ 6 1651 - V thu nhập và mức số : Đ t tiêu chí quan trọ ă ă ầu ư ủa m t h ì ỉ cho s n xu t mà còn cho c ì ến sức kh e củ ười dân. Theo T ư TT- LĐT XH việc s ổi, bổ sung quy nh v ì u tra, rà soát h nghèo, h cận nghèo. Tổng h p số liệ u tra của 315 h cho th y, m c dù ươ có n n s n xu t chủ yếu là nông nghiệ , ư ờ có phong trào xây d ng nông thôn, nh t là từ sau thời kỳ ổi m ến nay, b m , ư sinh ho t củ ườ ư c nhi u thành t u, mức sống củ ườ ồ u, chỉ có 16/315 h (chiếm 5,08%) là h nghèo, còn l ến 95% số h là có thu nhập trung bình trở lên. 2. Nh cầ đặc điể củ ng ồn nƣớc sinh hoạt cho hộ tại huyện Đại Từ - Nhu cầ c sinh ho t ở quy mô hộ gi h: Kết qu u tra cho th y, nhu cầ ư c trung bình 200-240 lít ười/ngày, và nhu cầ ư c cho mỗ ì ì ừ 800 – S ơ khác, thậm chí ở c , nhu cầ ư c sinh ho t ở huyệ Đ i Từ là khá cao (ở khu v từ 50-120 lít ) Đ ĩ ư ư ư c th i ít nh t là 800- Đ t yếu tố ơ ở cho việc thiết kế xây d ng mô hình x ư c th i sinh ho t quy mô h ì ở huyệ Đ i Từ nói riêng và các u kiệ ươ . - Ngu n cung cấp c sinh ho t: Số liệu b ng 2 cho th y: Có 46/315 (chiếm 14,60%) h ư c máy, còn l i v i 284/315 (chiếm 90,16%) h ư c giếng t , m t số h vừ ư c giếng vừa dù ư c máy; không có h ư c suố ư c ao hồ cho sinh ho t. Có 209/315 (chiếm 65,35%) số h có nguồ ư c ổ , ủ yế ư c giếng, trong khi có 106/315 (chiếm 34,65%) số h có nguồ ư c không ổ nh. Tính không ổ nh của nguồ ư ư c giếng b c , ủ cung c p cho sinh ho t, nh Đ t v cầ ư c tiếp t c nghiên cứ có chiế ư c b o vệ nguồ ư c sinh ho t cho c ồ ư B ng 2 Nguồn cung cấp nƣớc sinh hoạt tại các hộ gi đình STT Xã Tổng số hộ Nguồn nƣớc Tính ổn định nguồn nƣớc Nƣớc máy Nƣớc giếng Có Không Số h % Số h % Số h % Số h % 1 B n Ngo i 45 - - 45 100,00 14 31,11 31 68,89 2 Mỹ Yên 45 23 51,11 22 48,89 35 77,78 10 22,22 3 An Khánh 45 4 8,89 44 97,78 33 73,33 12 26,67 4 Cù Vân 45 - - 45 100,00 43 95,56 2 4,44 5 Yên Lãng 45 4 8,89 41 91,11 27 60,00 18 40,00 6 Khôi Kỳ 45 7 15,56 42 93,33 34 75,56 11 24,44 7 Bình Thuận 45 8 17,78 45 100,00 23 51,11 22 48,89 Tổng 315 46 14,60 284 90,16 209 66,35 106 33,65 3. Tình hình xử ý nƣớc thải sinh hoạt - L g c th i sinh ho t: T ư c th i sinh ho t có m t số hóa ch t và khoáng ư: t h ơ ( ầu, mỡ), muố ă , t tẩy r ( , ư c r a bát), nếu s d ng tư i thì có th c cho cây trồ , ư c th ă s d ng làm phân bón cho m t số lo ệ ư c th i sinh ho x lý là r t cần thiết. Số liệu b ng 3 cho th , ư ư c th i sinh ho t của mỗ ì không l n, trung bình HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LẦN THỨ 6 1652 0,18-0,24m 3 ườ , ươ ứng 0,75-0,97m3/ h Lư ư c th i này phân u trong ngày, vào buổ , ư u tố N ĩ , ỗi buổi cứ 3-4 tiếng có kho ng 0,25-0,33 m3 ư c th i sinh ho t cho mỗi gi ì ư c th i ra. V ư ư ng này, sẽ r t phù h p v i hệ thống x ư c th i ở quy mô h ì - Tình hình xử ý c th i sinh ho t: Số liệu b ng 4 cho th y chỉ có 11,42 % số h có biện pháp x ư c th i sinh ho t (chủ yếu qua hố ga), còn l i 88,58% số h không có b t kỳ biện pháp x , ổ tr c tiếp ra ngoài (ra các hệ thố ươ , ường làng, sông, suối, ) , % ổng số h ổ qua các khu v c b t ng ườn nhà là 63,80% tổng số h . B ng 3 Lƣ ƣợng nƣớc thải sinh hoạt trung bình của hộ gi đình ở huyện Đại Từ STT Xã Số hộ điều tra Số khẩu/hộ Lƣ ƣợng nƣớc thải Trung bình/hộ (m 3 /h /ngày) T ng bình/ngƣời (m 3 ười/ngày) 1 B n Ngo i 45 4 ± 2 0,86 ± 0,20 0,21 ± 0,05 2 Mỹ Yên 45 5 ± 2 0,85 ± 0,25 0,17 ± 0,05 3 An Khánh 45 4 ± 2 0,92 ± 0,30 0,23 ± 0,04 4 Cù Vân 45 4 ± 2 0,97 ± 0,27 0,24 ± 0,02 5 Yên Lãng 45 4 ± 2 0,90 ± 0,28 0,22 ± 0,03 6 Khôi Kỳ 45 4 ± 2 0,82 ± 0,30 0,20 ± 0,04 7 Bình Thuận 45 4 ± 2 0,75 ± 0,30 0,18 ± 0,04 Trung bình 4 ± 2 0,86 ± 0,55 0,21 ± 0,04 B ng 4 Xử ý nƣớc thải sinh hoạt tại các hộ gi đình ở huyện Đại Từ STT Xã Có xử lý (qua b phốt) Đổ trực tiếp ra ngoài Đổ đấ ƣờn Số hộ % Số hộ % Số hộ % 1 B n Ngo i 5 11,11 16 35,56 29 64,44 2 Mỹ Yên 6 13,33 15 33,33 30 66,67 3 An Khánh 5 11,11 12 26,67 33 73,33 4 Cù Vân 7 15,56 14 31,11 31 68,89 5 Yên Lãng 5 11,11 25 55,56 20 44,44 6 Khôi Kỳ 3 6,67 19 42,22 26 57,78 7 Bình Thuận 5 11,11 13 28,89 32 71,11 Trung bình 5,14 11,42 16,28 36,19 28,71 63,80 4. Thành phần các chất ô nhiễ ng nƣớc thải sinh hoạt quy mô hộ gi đình ở huyện Đại Từ Kết qu phân tích trình bày trong b ng 5 cho th y trừ pH, còn l i 6 chỉ u có giá tr ư t TCVN 14-2008/BTNMT ở c ( ư c th i sinh ho t sau x lý dùng cho nông nghiệp). C th : - Chỉ số H2S ng từ 3,11-5,02 mg/l, trung bình 4,32 mg/l, b ng 108% so v i tiêu chuẩn TCVN 14-2008; HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LẦN THỨ 6 1653 - Phốt pho tổng số từ 12,32-18,36 mg/l, trung bình 16,37 mg/l b ng , % tiêu chuẩn TCVN 14-2008; - N ơ ổng số từ 32,11-36,89 mg/l, trung bình 33,34 mg/l b ng 33,40% so v i tiêu chuẩn TCVN 14-2008; - Ch t rắ ơ ng (TSS) từ 151,11-201,67 mg/l, trung bình 171,14 mg/l b ng 171,14 % tiêu chuẩn TCVN 14-2008; - Nhu cầu ôxy hòa tan (BOD5) từ 107,00-119,33 mg/l, trong bình 115,23 mg/l, b ng 230,46% tiêu chuẩn TCVN 14-2008; - Coliform từ 13.938,89-15.911,11 PMN/100ml b ng 300,67% tiêu chuẩn TCVN 14-2008. Từ kết qu trên cho th y, nếu tính riêng cho từng h ì ì ư ng ch t gây ô nhiễm môi ường không nhi , ư ếu tổng h p cho c ư ì ẽ là m t con số ng, cầ ư có biện pháp khắc ph c và gi m thi b o vệ ường. B ng 5 Thành phần chất ô nhiễ ng nƣớc thải sinh hoạt quy mô hộ gi đình ở huyện Đại Từ tỉnh Thái Nguyên TT Ký hiệu mẫu Chỉ tiêu phân tích pH BOD5 (mg/l) TSS (mg/l) H2S (mg/l) Ni ơ tổng số (mg/l) Phốt pho tổng số (mg/l) Coliform (PMN/100ml) 1 TH 7,35 119,33 165,55 4,22 33,77 12,32 15.716,67 2 HS 6,96 110,66 181,11 5,02 32,11 14,21 15.911,11 3 LB 6,65 107,00 174,44 4,5 34,11 17,65 15.498,89 4 BT 6,96 111,44 151,11 4,48 34,33 17,70 13.938,89 5 ĐT 6,78 127,33 161,89 3,11 29,89 17,59 14977,78 6 TH 6,80 111,89 162,22 4,08 36,89 16,76 14.715,56 7 BN 6,88 119,00 201,67 4,88 32,33 18,36 14.478,89 Trung bình 6,91 115,23 171,14 4,32 33,34 16,37 15.033,97 TCVN 14- 2008/BTNMT 5-9 50,00 100,00 4,00 10,00 10,00 5.000,00 % ă m so v i TCVN 14- 2008/BTNMT 230,46 171,14 108,00 333,40 163,7 300,67 III. KẾT LUẬN Đ i Từ là m t huyện mi n núi thu c tỉ T N m v ơ u h gia chủ yếu là s n xu t nông nghiệ , ủ yếu là có thu nhập chính từ trồng trọ Đời sống củ ười ồ u v i 94,02% số h có mức sống từ trung bình trở lên, chỉ 5,08% số h nghèo. Nhu cầ ư c sinh ho t trung bình 200- ườ , ươ ứng từ 800-1000 lít//h ồ ư c sinh ho t chủ yế ư c giếng t ( ếm 90,16% số h ); có 65,53% số h có nguồ ư c ổ nh, còn l i 34,65% số h không có nguồ ư c ổ nh. Lư ư c th i sinh ho t trung bình 0,18-0,24m3 ườ , ươ ứng 0,75- 0,97m 3 /h HỘI NGHỊ KHOA HỌC TOÀN QUỐC VỀ SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT LẦN THỨ 6 1654 Có 11,42 % số h có biện pháp x ư c th i sinh ho t (chủ yếu qua hố ga), còn l i 88,58% số h không có b t kỳ biện pháp x lý nào. Trong số ỷ lệ số h ổ ư c th i sinh ho t tr c tiếp ra các hệ thố ươ , ường làng, sông, suối,... , %, ổ qua các khu v c b t ng ườn nhà là 63,80%. Trừ pH, còn l i 6 chỉ v ư c th i sinh ho t gồm H2S, BOD, TSS, Ni ơ, P ốt pho, Coliform u có giá tr ư t TCVN 14-2008/BTNMT ở c ( ư c th i sinh ho t sau x lý dùng cho nông nghiệp). TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Nguyễn Việt Anh, Phạm Thuý Nga, Lê Hiền Thảo, Karin Tonderski, Andrzej Tonderski, cs, 2005. X ư c th i b ng bãi lọc ngầm trồng cây dòng ch y thẳ ứng áp d u kiện Việt Nam. Tuy n tập báo cáo khoa học, H i ngh ường toàn quốc 2005: 877-881. 2. Bộ T i ng ên M i ƣờng, M ường Quố ă – Tổng quan m ường Việt Nam, Hà N i 2010. 3. Phạ Sơn Dƣơng, Đỗ Ngọc Khuê, Nguyễn Thị T Thƣ, 2005. Phytoremediation-gi i pháp công nghệ m x lý, c i t o và ph c hồ , ư c b ô nhiễm. Tuy n tập báo cáo khoa học, H i ngh ường toàn quốc 2005: 1033-1040. 4. Trần Văn Tựa , Bùi Thị Kim Anh , Hoàng Thị Loan , Lê Thị Thu Thuỷ, Đặng Đình Kim, 2005. Nghiên cứu kh ă ư c th i chế biến thuỷ s n của cây bèo Tây. H i ngh toàn quốc 2005 Nghiên cứ ơ n trong khoa học s số , Đ i học Y Hà N i, 3/11/2005. Nxb. KHKT: 827-830. 5. Trần Văn Tựa, 2010. Nghiên cứ ện tr ng ô nhiễ ườ ư c và t c t i hồ Núi Cố (T N ), xu t gi i pháp qu n lý tổng h c lập c ư c – Mã số ĐTĐL T RESEARCH AND ASSESSMENT OF POLLUTION STATUS AND LEVEL OF DOMESTIC WASTE WATER IN HOUSEHOLD SCALE IN DAI TU DISTRICT, THAI NGUYEN PROVINCE LE DONG TAN, NGUYEN THI KIM THOA SUMMARY This paper presented the results of status assessment and degree of polution of waste water at the household scale in Dai Tu district, Thai Nguyen province. There are 94.02% of middle-and upper middle-income households and only 5.08% of poor households. Demand of water for living about 200-240 liters/person/day or 800-1000 liters/household/day. The amount of waste water eliminated 0.18-0.24m 3 /person/day or 0.75-0.97m 3 /household/day on average. There were 11.42% of the waste water amount that went through treatment measures (mainly through manholes), the rest of 88.58% of the households do not go through any measures. Except for pH, the remaining 6 targets on waste water including H2S, BOD, TSS, nitrogen, phosphorus, Coliform are valuable exceed ISO 14-2008/BTNMT in column B (waste water after processing used for agriculture).