NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG CỦA CÁC LOẠI NGUỒN XẢ THẢI ĐẾN CHẤT LƯỢNG NƯỚC VÙNG BÁN ĐẢO CÀ MAU
Môi trường đất và nước
Luận án tập trung vào việc nghiên cứu tác động của các loại nguồn xả thải đến chất lượng nước vùng Bán đảo Cà Mau (BĐCM). Mục tiêu chính là đánh giá các nguồn nước thải chính (công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt), xây dựng cơ sở khoa học về sự lan truyền của chúng, và xác định phạm vi tác động đến môi trường nước mặt. Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và công cụ định lượng để phân tích mức độ xả thải, sự lan truyền và ảnh hưởng của từng loại nguồn thải, đồng thời là tài liệu tham khảo cho công tác cảnh báo ô nhiễm và quy hoạch tài nguyên nước bền vững.
Các đóng góp mới của luận án bao gồm việc làm rõ các loại nguồn xả thải (lượng và chất) và thành phần ô nhiễm chính, đánh giá xu thế lan truyền từ biên (sông Hậu, biển) và nội Bán đảo, xác định phạm vi ảnh hưởng và cơ chế gây ô nhiễm. Nghiên cứu cũng xác định các vùng ô nhiễm dựa trên đặc tính thủy lực và chất lượng nước, từ đó định hướng giải pháp cải thiện môi trường. Phạm vi nghiên cứu bao gồm toàn bộ BĐCM, với tổng diện tích khoảng 1.678.000 ha, trải dài qua nhiều tỉnh và thành phố.
Về phương pháp, luận án sử dụng đo đạc hiện trường với 233 mẫu nước quan trắc, tính toán lưu lượng và tải lượng ô nhiễm từ các nguồn thải chính (sinh hoạt, công nghiệp, trồng trọt, nuôi trồng thủy sản) dựa trên các thông số đặc trưng như BOD5, COD, TSS, Tổng N, Tổng P. Chỉ số chất lượng nước mặt (WQI) được tính toán, và mô hình Mike11-Ecolab được ứng dụng để mô phỏng, dự báo diễn biến chất lượng nước. Đặc biệt, phương pháp Bayes và các mô hình học máy (như Tăng cường độ dốc, Cây quyết định) được sử dụng để dự báo WQI, với mô hình Tăng cường độ dốc đạt độ chính xác cao nhất (hệ số R2 = 0,973).
Kết quả cho thấy tổng lượng nước thải phát sinh trong vùng BĐCM năm 2016 ước tính khoảng 3.506.796 m3/ngày, trong đó tỉnh Cà Mau chiếm tỷ lệ lớn nhất (29,0%). Nước mặt vùng nghiên cứu chủ yếu bị ô nhiễm hữu cơ, chất dinh dưỡng và vi sinh vật, với nhiều thông số (DO, BOD5, NH4+, tổng Coliform) vượt tiêu chuẩn từ 1,1 – 3,7 lần. Các nguồn thải chính gây ô nhiễm là trồng trọt (44,7%), nuôi trồng thủy sản (33,3%), sinh hoạt (16%) và công nghiệp (5,2%). Mô phỏng lan truyền chỉ ra rằng các nguồn nước từ sông Hậu và Biển Đông xâm nhập sâu vào BĐCM, chi phối động lực ô nhiễm. Các nguồn thải nội vùng, đặc biệt là nước thải sinh hoạt và nuôi trồng thủy sản, có khả năng lan truyền rộng và gây ô nhiễm nghiêm trọng, nhất là ở các vùng giữa Bán đảo và các khu đô thị lớn.
Luận án đề xuất các định hướng kiểm soát ô nhiễm, bao gồm tập trung phòng ngừa tại nguồn và xử lý cuối đường ống cho các vùng ô nhiễm nặng, tăng cường khả năng tự làm sạch và tận dụng nguồn nước cấp từ thượng nguồn cho vùng ô nhiễm nhẹ, và áp dụng linh hoạt các biện pháp quản lý cho vùng ô nhiễm trung bình.