Bước đầu áp dụng chỉ số chất lượng nước (WQI) để đánh giá chất lượng nước biển vịnh Bắc Bộ năm 2018

Nghiên cứu tính toán chỉ số chất lượng nước (Water Quality Index - WQI) đã được thực hiện trong vùng biển vịnh Bắc Bộ tại tầng mặt vào tháng 8 năm 2018. Kết quả tính toán cho thấy trong 48 điểm khảo sát có 1 điểm tại khu vực Đông Bắc ở mức chất lượng nước kém, 15 điểm tại khu vực Đông Bắc và vùng biển ven bờ từ Thanh Hóa đến Thừa Thiên Huế ở mức chất lượng nước trung bình, 14 điểm tại khu vực Vịnh Bắc Bộ, Đông Bắc và Đảo Cồn Cỏ ở mức chất lượng nước tốt, 18 điểm còn lại tại khu vực Vịnh Bắc Bộ và Đảo Bạch Long Vĩ ở mức chất lượng nước rất tốt.

Vietnam Journal of Marine Science and Technology; Vol 20, No 4B; 2020: 171–181 DOI: https://doi.org/10.15625/1859-3097/15831 http://www.vjs.ac.vn/index.php/jmst The first step of application of water quality index (WQI) to assessment of sea water quality in the Gulf of Tonkin in 2018 Le Van Nam1,2,*, Tran Duc Thanh2, Nguyen Van Thao2, Dang Hoai Nhon2, Le Xuan Sinh2, Cao Thi Thu Trang2, Duong Thanh Nghi2, Pham Tha Kha2, Nguyen Thi Thu Ha2 Graduate University of Sciences and Technology, VAST, Vietnam Institute of Marine Environment and Resources, VAST, Vietnam * E-mail: namlv@imer.vast.vn Received: September 2020; Accepted: 26 November 2020 ©2020 Vietnam Academy of Science and Technology (VAST) Abstract The study to calculate the water quality index was conducted in the Gulf of Tonkin at the surface water in August 2018 The calculation results showed that out of 48 surveyed points, there was point in the Northeast area at poor water quality, 15 points in the Northeast and coastal areas from Thanh Hoa to Thua Thien Hue at medium water quality, 14 points in the Gulf of Tonkin, Northeast and Con Co Island at good water quality, the remaining 18 points in the Gulf of Tonkin and Bach Long Vi Island at excellent water quality Overall, the average water quality of the whole region was good (average WQI = 79) Considering each area, the Gulf of Tonkin area had good and excellent water quality, the Northeast had water quality from poor to good level, the coastal areas from Thanh Hoa to Thua Thien Hue had medium water quality, Con Co Island area had good water quality, Bach Long Vi Island area had excellent water quality Keywords: WQI, sea water quality, surface water, Gulf of Tonkin Citation: Le Van Nam, Tran Duc Thanh, Nguyen Van Thao, Dang Hoai Nhon, Le Xuan Sinh, Cao Thi Thu Trang, Duong Thanh Nghi, Pham Tha Kha, Nguyen Thi Thu Ha, 2020 The first step of application of water quality index (WQI) to assessment of sea water quality in the Gulf of Tonkin in 2018 Vietnam Journal of Marine Science and Technology, 20(4B), 171–181 171 Tạp chí Khoa học Công nghệ Biển, Tập 20, Số 4B; 2020: 171–181 DOI: https://doi.org/10.15625/1859-3097/15831 http://www.vjs.ac.vn/index.php/jmst Bƣớc đầu áp dụng số chất lƣợng nƣớc (WQI) để đánh giá chất lƣợng nƣớc biển vịnh Bắc Bộ năm 2018 Lê Văn Nam1,2,*, Trần Đức Thạnh2, Nguyễn Văn Thảo2, Đặng Hoài Nhơn2, Lê Xuân Sinh2, Cao Thị Thu Trang2, Dƣơng Thanh Nghị2, Phạm Thị Kha2, Nguyễn Thị Thu Hà2 Học Viện Khoa học Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, Việt Nam Viện Tài nguyên Môi trường biển, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, Việt Nam * E-mail: namlv@imer.vast.vn Nhận bài: 3-9-2020; Chấp nhận đăng: 26-11-2020 Tóm tắt Nghiên cứu tính toán số chất lượng nước (Water Quality Index - WQI) thực vùng biển vịnh Bắc Bộ tầng mặt vào tháng năm 2018 Kết tính tốn cho thấy 48 điểm khảo sát có điểm khu vực Đơng Bắc mức chất lượng nước kém, 15 điểm khu vực Đông Bắc vùng biển ven bờ từ Thanh Hóa đến Thừa Thiên Huế mức chất lượng nước trung bình, 14 điểm khu vực Vịnh Bắc Bộ, Đông Bắc Đảo Cồn Cỏ mức chất lượng nước tốt, 18 điểm lại khu vực Vịnh Bắc Bộ Đảo Bạch Long Vĩ mức chất lượng nước tốt Một cách tổng thể thấy chất lượng nước trung bình tồn vùng mức tốt (WQItrung bình = 79), khu vực Vịnh Bắc Bộ có chất lượng nước mức tốt tốt, khu vực Đơng Bắc có chất lượng nước mức từ đến tốt, khu vực vùng biển ven bờ từ Thanh Hóa đến Thừa Thiên Huế (KC) có chất lượng nước mức trung bình, khu vực đảo Cồn Cỏ có chất lượng nước mức tốt, khu vực Đảo Bạch Long Vĩ có chất lượng nước mức tốt Từ khóa: WQI, chất lượng nước biển, tầng mặt, vịnh Bắc Bộ MỞ ĐẦU Vịnh Bắc Bộ (VBB) vịnh biển kín, nằm phía tây Biển Đông, vùng thềm lục địa nông, thoải rộng giới [1] Vịnh Bắc Bộ có diện tích xấp xỉ 123.700 km2, nơi rộng 320 km, nơi hẹp 220 km Bờ vịnh phía Việt Nam trải dài 763 km, phần bờ phía Trung Quốc 695 km Vịnh Bắc Bộ có cửa (độ rộng xấp xỉ 207,4 km tính từ Cồn Cỏ (Việt Nam) đến đảo Hải Nam (Trung Quốc)) eo (eo Quỳnh Châu có độ rộng 35,2 km nằm bán đảo Lôi Châu Đảo Hải Nam phía đơng bắc) Một phần vịnh Bắc Bộ, khu vực vịnh Hạ Long - Bái Tử Long có 2.300 đảo Đảo lớn VBB đảo Bạch Long Vĩ (Việt Nam) Vịnh Bắc Bộ khu vực có ý nghĩa chiến lược 172 kinh tế xã hội tiềm vị Vịnh Bắc Bộ có tiềm lớn tài nguyên sinh vật phi sinh vật [2] Vùng biển VBB nơi chịu ảnh hưởng hoạt động phát triển kinh tế - xã hội 11 tỉnh thành phố Quảng Ninh, Hải Phịng, Thái Bình, Nam Định, Ninh Bình, Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị Thừa Thiên Huế Vì tất hoạt động nhân sinh, hoạt động phát triển kinh tế, xây dựng sở hạ tầng 11 tỉnh duyên hải ảnh hưởng tác động tiêu cực môi trường biển, đặc biệt vùng ven bờ Vịnh Môi trường biển VBB chưa bị ô nhiễm diện rộng, ô nhiễm cục theo không gian, thời gian theo số yếu tố riêng lẻ phổ biến, nhiều nghiêm trọng mức báo động có khả gây tác động xấu đến mơi trường, sức khỏe cộng đồng Điển hình nhiễm chất hữu bến cá ven biển, cộng đồng ngư dân, v.v Ô nhiễm dầu vùng nước cảng, tuyến hàng hải, vùng neo trú tàu cá, khu vực cung cấp nhiên liệu, v.v ô nhiễm kim loại nặng vùng liên quan đến sản xuất công nghiệp Một số nơi ô nhiễm cục phát triển thành điểm nóng nhiễm trở thành nơi tích lũy - phát tán ô nhiễm cho vùng nước ven bờ [3] Bên cạnh đó, mơi trường xun biên giới vấn đề có tính thời sự, ngày trở nên phức tạp, tác động nhiều mặt đến môi trường, hệ sinh thái, ngành kinh tế biển sức khỏe người dân Đó vấn đề nhiễm hệ thống sơng dịng chảy biển xuyên biên giới sông Hồng, sông Ka Long; nhiễm khơng khí xun biên giới, rác thải biển mang tính xuyên biên giới, gồm nguồn từ đất liền từ tàu thuyền biển vận chuyển dòng chảy biển; vấn đề chuyên chở chất thải xuyên biên giới sinh vật ngoại lai xâm hại [4] So với vùng biển khác Việt Nam, VBB nơi điều tra, nghiên cứu tương đối chi tiết, đánh giá có hệ thống [5] Một vấn đề đặt cần có nghiên cứu đánh giá tổng thể, dễ hiểu có đủ độ tin cậy trạng chất lượng nước biển VBB, nghiên cứu sở để đề xuất giải pháp bảo vệ môi trường hướng tới mục tiêu phát triển bền vững vùng biển VBB Các cách đánh giá truyền thống chất lượng nước thường tổng hợp giá trị thông số khu vực hình thức báo cáo theo cách thức phục vụ cho chuyên gia am hiểu lĩnh vực môi trường Trong nhà quản lý, nhà hoạch định sách cộng đồng muốn biết cách tổng thể chất lượng nước vùng đó, thường gặp nhiều khó khăn, khơng phải lĩnh vực chun sâu họ Việc tính tốn số chất lượng nước (WQI) cần thiết, cho phép đánh giá báo cáo theo hình thức phù hợp cho tất đối tượng sử dụng thông tin nói mà khơng cần phải am hiểu nhiều thơng số chất lượng nước [6] Vì vậy, báo bước đầu áp dụng số chất lượng nước (WQI) để đánh giá chất lượng môi trường nước biển Vịnh Bắc Bộ TÀI LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Tài liệu Bài báo sử dụng kết nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu xây dựng phương án quy hoạch không gian biển vịnh Bắc Bộ (Mã số: KC.09.16/16-20) Phƣơng pháp nghiên cứu Thời gian phạm vi nghiên cứu Vùng biển Vịnh Bắc tiến hành khảo sát vào mùa mưa (tháng 8) năm 2018 Vị trí điểm thu mẫu trình bày hình Các điểm khảo sát bao gồm khu vực: (1) Vịnh Bắc Bộ: Đặc trưng cho vùng biển gần bờ xa bờ, gồm trạm từ VBB 01 đến VBB 18; (2) Đông Bắc: Đặc trưng cho vùng biển ven bờ (vùng giáp Trung Quốc), gồm trạm từ ĐB đến ĐB 10; (3) KC: Đặc trưng cho vùng biển ven bờ từ tỉnh Thanh Hóa đến tỉnh Thừa Thiên Huế, gồm trạm từ KC đến KC 10; (4) Đảo Cồn Cỏ: Đặc trưng cho vùng biển ven đảo, gồm trạm từ CC đến CC 5; (5) Bạch Long Vĩ: Đặc trưng cho vùng biển ven đảo, gồm trạm từ BLV đến BLV Phương pháp thu mẫu nước biển Mẫu nước biển tầng mặt (cách mặt 0,5m) thu thiết bị Niskin Van Dorn Sampler thể tích lít theo thông tư 24/2017/TT-BTNMT - quy định kỹ thuật quan trắc môi trường Thông tư 34 năm 2010 Bộ TNMT - quy định kỹ thuật điều tra, khảo sát hải văn, hóa học mơi trường ven bờ hải đảo Thông số nhiệt độ oxy hòa tan (DO) đo máy đo DO (550A YSI – Mỹ) Thông số pH đo máy đo pH (pH100A YSI – Mỹ) Độ muối đo khúc xạ kế (Atago - Nhật) Mẫu xử lý bảo quản theo hướng dẫn Standard methods for Examination of Waster water 23 Edition, 2017 APHAAWWA-WPCF [7] 173 (a) (b) (c) Hình Sơ đồ khảo sát thu mẫu (a)-Vịnh Bắc Bộ, (b)-Đảo Bạch Long Vĩ, (c)-Cồn Cỏ 174 Phương pháp phân tích mẫu nước biển Các mẫu nước biển phân tích theo (Viện Tài nguyên Môi trường biển, 2014) [8], cụ thể: Hàm lượng tổng chất rắn lơ lửng (TSS) nước biển xác định phương pháp trọng lượng theo hướng dẫn TCVN 6625:2000 Hàm lượng đồng (Cu), kẽm (Zn), cadimi (Cd) chì (Pb) nước biển xác định phương pháp trắc phổ hấp thụ nguyên tử lửa theo hướng dẫn TCVN 6193:1996 Hàm lượng asen (As) nước biển xác định phương pháp đo hấp thụ nguyên tử (kỹ thuật hydrua) theo hướng dẫn TCVN 6626:2000 Hàm lượng thủy ngân (Hg) nước biển xác định phương pháp phương pháp dùng phổ huỳnh quang nguyên tử theo hướng dẫn TCVN 7724:2007 Hàm lượng thông số dinh dưỡng: NO3-, NH4+, Si2O32-, Nito tổng (N-T), Photpho tổng (P-T) nước biển xác định phương pháp so màu máy quang phổ DR 3900 (hãng HACH USA) Phương pháp tính số chất lượng nước (WQI) Lựa chọn thông số tính WQI Có nhiều thơng số để đánh giá chất lượng nước biển, lựa chọn thông số khác để tính WQI phụ thuộc vào mục đích sử dụng nguồn nước mục tiêu WQI [9] Các thơng số sử dụng để tính WQI cho vùng biển Vịnh Bắc Bộ lựa chọn dựa sở: Số liệu khảo sát chất lượng nước biển có đề tài nghiên cứu; tham khảo hướng dẫn tổng cục Môi trường (Bộ Tài nguyên Môi trường) việc ban hành Hướng dẫn kỹ thuật tính tốn công bố số chất lượng nước Việt Nam [10] Quỹ Vệ sinh Quốc gia Mỹ (NSF) [11] Trên sở đó, 10 thơng số sử dụng để tính WQI bao gồm: DO, NO3-, NH4+, TSS, Cu, Pb, Zn, Cd, As, Hg Xác định trọng số thơng số tính WQI Khi đánh giá chất lượng nước thơng số có tầm quan trọng khác Vì vậy, cần thiết phải đưa trọng số cho thông số lựa chọn Thông thường, trọng số lớn gán cho thông số quan trọng Trong hầu hết trường hợp, tổng trọng số [12, 13] Có thể xác định trọng số phương pháp khác nhiên phương pháp Entropy sử dụng phương pháp trọng số entropy phương pháp mang tính khách quan trọng số thông số tính tốn dựa mức độ biến thiên giá trị phụ thuộc vào nguồn liệu [14] Các bước xác định trọng số Entropy sau [15, 16, 17] Bước 1: Chuẩn hóa liệu gốc, giả sử ta có m điểm quan trắc n thông số đánh giá, ma trận liệu gốc X sau:  x11 x X   21    xm1 x12 x22 xm x1n  x2 n    xmn  Sau chuẩn hóa có ma trận P = (yij) m × n (i = 1,2,…,m; j = 1,2,…,n) Trong đó, Pij giá trị chuẩn hóa điểm quan trắc i thơng số j Pij [0,1] Thơng số tích cực (thơng số DO, có giá trị lớn tốt) chuẩn hóa theo công thức: yij  xij  ( xij )min ( xij )max  ( xij )min Thông số tiêu cực (các thơng số có giá trị lớn ô nhiễm) chuẩn hóa theo công thức: yij  ( xij )max  xij ( xij )max  ( xij )min Bước 2: Xác định Entropy Sau biến đổi, thu ma trận tiêu chuẩn Y:  y11 y Y   21    ym1 y12 y22 ym y1n  y2 n    ymn  Cơng thức tính tỷ lệ giá trị số thông số j mẫu i là: 175 MT:2015/BTNMT (quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước biển) yij Pij  m y i 1 ij Thông số Entropy thể công thức: ej   m  Pij ln( Pij ) ln(m) i 1 Khi Pij = ln(Pij) khơng có ý nghĩa, cơng thức tính Pij điều chỉnh lại sau [18]: Pij   yij m  (1  y ) ij i 1 Bước 3: Trọng số Entropy (wj) tính theo cơng thức: wj  1 ej n  (1  e ) j 1 j Tính tốn số phụ (qj) Chỉ số phụ (qj) thơng số j tính theo công thức sau: qj  Cj Sj 100 Trong đó: Cj hàm lượng thơng số j nước biển (mg/l); Sj: Giá trị giới hạn (GTGH) thông số j nước biển theo QCVN 10MT:2015/BTNMT (quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước biển) Đối với thông số DO, số phụ qDO tính theo cơng thức sau: qDO  S DO 100 CDO Trong đó: CDO: hàm lượng oxy hịa tan nước biển (mg/l); SDO: Giá trị giới hạn (GTGH) DO nước biển theo QCVN 10- 176 Tính tốn số cuối (tính giá trị WQI theo cơng thức tốn học xác định) Nghiên cứu áp dụng cơng thức tính WQI (tổng có trọng số) Quỹ Vệ sinh Quốc gia Mỹ (NSF) [11], cơng thức có dạng sau: n WQI   w j q j j 1 Trong đó: qj: số phụ thông số thứ j; wj: trọng số thông số thứ j; n: số lượng thông số sử dụng để tính WQI Phương pháp xử lý số liệu Sử dụng phần mềm Microsoft Excel 2010 để tính tốn, xử lý phân tích kết nghiên cứu Đánh giá chất lượng nước theo QCVN 10-MT:2015/BTNMT (quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước biển), tiêu chuẩn nước biển ASEAN thang phân loại chất lượng nước theo WQI Thang phân cấp chất lượng nước biển (5 cấp) trình bày bảng [16, 17] Bảng Thang phân cấp chất lượng nước biển STT WQI < 50 50–100 100–150 150–200 > 200 Chất lượng nước Rất tốt Tốt Trung bình Kém Rất KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Hiện trạng chất lƣợng nƣớc biển Các yếu tố thủy lý, thủy hóa Giá trị thống kê thơng số thủy lý, thủy hóa theo khu vực trình bày bảng Từ thấy tất điểm khảo sát nhiệt độ dao động từ 25,7 đến 31,1 0C, pH dao động từ 7,41 đến 8,38, độ muối dao động từ 10 đến 34 ‰ DO dao động từ 5,31 đến 8,06 mg/l TSS dao động từ 13,6 đến 60,6 mg/l Theo QCVN10-MT: 2015/BTNMT pH DO thỏa mãn giá trị giới hạn (GTGH), khu vực Đơng Bắc có 1/10 điểm khảo sát (ĐB 9) có hàm lượng TSS vượt GTGH Bảng Các yếu tố thủy lý, thủy hóa mơi trường nước biển Vịnh Bắc Bộ Khu vực khảo sát Giá trị Nhỏ Lớn Trung bình Nhỏ Đơng Bắc (n = 10) Lớn Trung bình Nhỏ KC (Vùng biển ven bờ từ Thanh Lớn Hóa đến Thừa Thiên-Huế) (n = 10) Trung bình Nhỏ Đảo Cồn Cỏ (n = 5) Lớn Trung bình Nhỏ Đảo Bạch Long Vĩ (n = 5) Lớn Trung bình QCVN 10-MT:2015/BTNMT (Vùng ni trồng thủy sản, bảo tồn thủy sinh) Vịnh Bắc Bộ (n = 18) Nhiệt độ (oC) 25,8 31,1 28,8 29,1 29,9 29,6 26,3 30,9 28,0 29,8 30,4 30,2 25,7 27,4 26,5 KQĐ 7,93 8,35 8,14 7,41 8,14 7,89 7,89 8,19 8,07 8,13 8,30 8,25 8,27 8,38 8,33 DO (mg/l) 5,31 7,05 6,41 6,21 8,06 6,90 6,03 6,83 6,45 6,29 6,89 6,56 6,98 7,11 7,03 Độ muối (‰) 31 34 32 10 30 25 29 30 30 31 32 31 33 33 33 6,5–8,5 ≥5 KQĐ pH TSS (mg/l) 13,6 40,6 22,3 25,2 60,6 38,0 17,4 33,8 23,9 18,4 25,2 22,4 18,9 21,6 20,4 50 Ghi chú: KQĐ: không quy định ác th ng ố inh ng Giá trị thống kê thơng số dinh dưỡng theo khu vực trình bày bảng Từ thấy tất điểm khảo sát, hàm lượng NO3- dao động từ 3,9 đến 241,4 µgN/l Theo tiêu chuẩn nước biển ASEAN khu vực Vịnh Bắc Bộ có 5/18 điểm (VBB 11, VBB 12, VBB 13, VBB 14, VBB 17), khu vực Đơng Bắc có 6/10 điểm (ĐB 3, ĐB 4, ĐB 5, ĐB 7, ĐB 9, ĐB 10), khu vực KC có 3/10 điểm (KC 1, KC 4, KC 5) khu vực Bạch Long Vĩ có 1/5 điểm (BLV 4) có hàm lượng NO3- vượt GTGH Bảng Hàm lượng thông số dinh dưỡng nước biển Vịnh Bắc Bộ Khu vực khảo sát Giá trị Nhỏ Lớn Trung bình Nhỏ Đơng Bắc (n = 10) Lớn Trung bình Nhỏ KC (Vùng biển ven bờ từ Thanh Hóa Lớn đến Thừa Thiên-Huế) (n = 10) Trung bình Nhỏ Đảo Cồn Cỏ (n = 5) Lớn Trung bình Nhỏ Đảo Bạch Long Vĩ (n = 5) Lớn Trung bình QCVN 10-MT:2015/BTNMT (Vùng ni trồng thủy sản, bảo tồn thủy sinh) Tiêu chuẩn ASEAN (Bảo tồn thủy sinh) Vịnh Bắc Bộ (n = 18) N-NO3(µg/l) 43,7 163,1 58,4 41,7 241,4 85,2 30,3 175,3 70,9 3,9 7,9 5,2 49,3 84,3 59,4 N-NH4+ (µg/l) 28,1 954,1 155,4 21,8 1397,9 235,6 15,4 42,6 26,2 35,6 48,8 39,7 15,2 37,2 26,1 Si-Si2O32(µg/l) 174 1284 389 535 5366 1641 842 1878 1163 573 672 630 548 865 685 N-T (mg/l) 0,42 1,85 0,92 1,03 2,22 1,45 0,30 1,47 0,65 0,58 0,72 0,67 0,41 0,66 0,57 P-T (mg/l) 0,07 0,20 0,11 0,07 0,22 0,13 0,05 0,12 0,07 0,05 0,09 0,07 0,05 0,08 0,06 KQĐ 100 KQĐ KQĐ KQĐ 60 Ghi chú: KQĐ: Khơng quy định 177 Hàm lượng NH4+ tồn vùng biển khảo sát dao động từ 15,2 đến 1.397,9 µgN/l Theo QCVN 10-MT:2015/BTNMT khu vực Đơng Bắc có 2/10 điểm (ĐB 9, ĐB 10), khu vực Vịnh Bắc Bộ có 7/18 điểm (VBB 4, VBB 5, VBB 6, VBB 7, VBB 10, VBB 11, VBB 12) có hàm lượng NH4+ nước biển vượt GTGH Hàm lượng Si2O32- toàn khu vực khảo sát dao động từ 174 đến 5.366 µg Si/l hàm lượng N-T dao động từ 0,3 đến 2,22 mg/l hàm lượng P-T dao động từ 0,05 đến 0,22 mg/l ác th ng ố im loại n ng Hàm lượng kim loại nặng nước biển theo khu vực thống kê bảng Qua thấy tồn vùng khảo sát, hàm lượng Cu dao động từ 5,32 đến 56 µg/l, Pb dao động từ "không phát - KPH" đến 3,36 µg/l, Zn dao động từ 7,05 đến 73,81µg/l, Cd dao động từ 0,01 đến 0,16 µg/l, As dao động từ 0,34 đến 4,15 µg/l Hg dao động từ "KPH" đến 0,40 µg/l Hàm lượng kim loại nặng nước biển thấp GTGH theo QCVN 10-MT:2015/BTNMT Bảng Hàm lượng kim loại nặng nước biển Vịnh Bắc Bộ Khu vực khảo sát Giá trị Vịnh Bắc Bộ (n = 18) Đông Bắc (n = 10) KC (Vùng biển ven bờ từ Thanh Hóa đến Thừa Thiên Huế) (n = 10) Đảo Cồn Cỏ (n = 5) Đảo Bạch Long Vĩ (n = 5) QCVN 10-MT:2015/BTNMT Nhỏ Lớn Trung bình Nhỏ Lớn Trung bình Nhỏ Lớn Trung bình Nhỏ Lớn Trung bình Nhỏ Lớn Trung bình Ven bờ Gần bờ Xa bờ Cơng thức WQI áp dụng cho vùng biển Vịnh Bắc Bộ Áp dụng phương pháp trọng số Entropy, Cu (µg/l) 7,95 17,47 13,38 6,73 16,16 13,51 14,31 16,01 15,26 28,00 56,00 46,86 5,32 10,60 8,23 200 30 10 Pb (µg/l) 0,05 0,59 0,31 KPH 0,70 0,20 0,00 3,36 1,60 0,70 1,10 0,95 0,18 3,30 1,39 50 50 Zn (µg/l) 7,05 65,28 13,63 9,57 73,81 34,84 9,66 43,92 30,46 15,00 44,00 35,42 7,21 15,80 11,21 500 50 20 Cd (µg/l) 0,01 0,12 0,05 0,01 0,08 0,04 0,01 0,08 0,03 0,05 0,06 0,05 0,09 0,16 0,14 5 As (µg/l) 2,17 3,11 2,71 2,19 3,78 3,31 3,49 3,98 3,72 0,34 0,40 0,38 1,16 4,15 2,39 20 10 Hg (µg/l) KPH 0,28 0,16 KPH 0,28 0,14 0,13 0,40 0,22 0,04 0,15 0,12 0,04 0,07 0,05 1 0,2 trọng số 10 thông số DO, NO3-, NH4+, TSS, Cu, Pb, Zn, Cd, As, Hg trình bày bảng Bảng Trọng số (wj) thơng số lựa chọn tính WQI Thông số Trọng số DO 0,10 TSS 0,05 NO30,05 NH4+ 0,04 Từ đó, cơng thức WQI áp dụng cho vùng Cu 0,08 Pb 0,11 Zn 0,08 Cd 0,11 As 0,30 Hg 0,08 biển Vịnh Bắc Bộ cụ thể sau: 10 WQIVBB   w j q j  j 1  qDO 0,10  qTSS 0,05  qNO 0,05  qNH  0,04  qCu 0,08  qPb 0,11  qZn 0,08  qCd 0,11  q As 0,30  qHg 0,08 178 Chỉ số chất lượng nước vùng biển vịnh Bắc Bộ Kết tính tốn WQIVBB theo phương pháp trình bày thống kê bảng Giá trị WQI điểm khảo sát trình bày hình Từ giá trị WQI bảng hình cho thấy chất lượng nước toàn vùng biển Vịnh Bắc Bộ dao động phạm vi rộng (ở mức từ tốt) Trong 48 điểm khảo sát có điểm khu vực Đơng Bắc mức chất lượng nước kém, 15 điểm khu vực Đơng Bắc vùng biển ven bờ từ Thanh Hóa đến Thừa Thiên Huế mức chất lượng nước trung bình, 14 điểm khu vực Vịnh Bắc Bộ, Đơng Bắc đảo Cồn Cỏ mức chất lượng nước tốt, 18 điểm lại khu vực Vịnh Bắc Bộ đảo Bạch Long Vĩ mức chất lượng nước tốt Hình Chỉ số chất lượng nước (WQI) điểm khảo sát vùng biển Vịnh Bắc Bộ 179 Bảng Giá trị WQI điểm khảo sát vùng biển Vịnh Bắc Bộ Khu vực khảo sát Vịnh Bắc Bộ (n = 18) Đông Bắc (n=10) KC (n = 10) (Vùng biển ven bờ từ Thanh Hóa đến Thừa Thiên Huế) Đảo Cồn Cỏ (n = 5) Đảo Bạch Long Vĩ (n = 5) Xét khu vực, kết tính WQI bảng 6, hình cho thấy, khu vực Vịnh Bắc Bộ có chất lượng nước mức tốt tốt, khu vực Đơng Bắc có chất lượng nước mức từ đến tốt, khu vực KC (vùng biển ven bờ từ Thanh Hóa đến Thừa Thiên Huế) có chất lượng nước mức trung bình, khu vực đảo Cồn Cỏ có chất lượng nước mức tốt, khu vực đảo Bạch Long Vĩ có chất lượng nước mức tốt Chất lượng nước trung bình tồn vùng mức tốt (WQItrung bình = 79), điều phản ánh qua việc hầu hết thông số nằm GTGH (ngoại trừ điểm khảo sát khu vực biển ven bờ từ Thanh Hóa đến Thừa Thiên Huế), gần khu vực cửa sơng (Quảng Ninh, Hải Phịng Thái Bình) trình bày KẾT LUẬN Kết đánh giá chất lượng nước vùng biển Vịnh Bắc Bộ theo số WQI (có trọng số) cho thấy 48 điểm khảo sát có điểm khu vực Đông Bắc mức chất lượng nước kém, 15 điểm khu vực Đông Bắc vùng biển ven bờ từ Thanh Hóa đến Thừa Thiên Huế mức chất lượng nước trung bình, 14 điểm khu vực Vịnh Bắc Bộ, Đông Bắc đảo Cồn Cỏ mức chất lượng nước tốt, 18 điểm lại khu vực Vịnh Bắc Bộ đảo Bạch Long Vĩ mức chất lượng nước tốt Một cách tổng quát, chất lượng nước toàn vùng biển Vịnh Bắc Bộ thời gian khảo sát mức tốt với số WQItrung bình 79 Khu vực Vịnh Bắc Bộ có chất lượng nước mức tốt 180 Giá trị Nhỏ Lớn Trung bình Nhỏ Lớn Trung bình Nhỏ Lớn Trung bình Nhỏ Lớn Trung bình Nhỏ Lớn Trung bình WQI 22 88 47 89 164 112 124 148 137 53 61 56 35 38 37 Chất lượng nước Từ tốt đến tốt Từ đến tốt Trung bình Tốt Rất tốt tốt, khu vực Đơng Bắc có chất lượng nước mức từ đến tốt, khu vực KC (vùng biển ven bờ từ Thanh Hóa đến Thừa Thiên Huế) có chất lượng nước mức trung bình, khu vực đảo Cồn Cỏ có chất lượng nước mức tốt, khu vực đảo Bạch Long Vĩ có chất lượng nước mức tốt Lời cảm ơn: Tập thể tác giả xin bày tỏ lời cảm ơn tới chủ nhiệm đề tài "Nghiên cứu xây dựng phương án quy hoạch không gian biển vịnh Bắc Bộ (Mã số: KC.09.16/16-20)" hỗ trợ để hoàn thành báo TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Luu Van Loi 2007, The Essentials Of Vietnamese Land, Sea And Sky Thanh Nien Publishing House Hanoi (in Vietnamese) [2] Tran Van Chung, Bui Hong Long, 2015 Some calculated results of current in the gulf of tonkin by using nonlinear three dimensional (3d) model Vietnam Journal of Marine Science and Technology, Vol 15, No 4; 2015: 320-333 (in Vietnamese) [3] Tran Duc Thanh, Nguyen Huu Cu, Do Cong Thung, Tran Dinh Lan, Dinh Van Huy, Pham Hoang Hai, 2011 Orientation for Integrated Management of the North Coast Science and Technology Publishing House Hanoi 273 p (in Vietnamese) [4] Luu Van Dieu, 2009 Some transboundary environmental problems in the West Coast of Tonkin Gulf Marine Resources and [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] Environment, Volume XII, Science and Technology Publishing House Hanoi pp 95-106 (in Vietnamese) Tran Duc Thanh, Le Duc An, 2012 Principal aspects on the natural condition, resources and environment in the Gulf of Tonkin Vietnamese studies - Proceedings of the Fourth International Conference: Vietnam on the way of integration and sustainable development Social Sciences Publishing House Hanoi pp 291-304 (in Vietnamese) Pham Huu Tam, 2016 Application of Water Quality Index to Assess Environmental Quality in Coastal Monitoring Stations in the South Viet Nam in the Last Years (2011-2015) VNU Journal of Science: Earth and Environmental Sciences Volume 32, Number (2016) 36-45 (in Vietnamese) APHA (2017), Standard Methods for the examination of water and wastewater, 23th Edition Institute of Marine environment and Resources, 2014 Process of investigating, surveying marine resources and environment (Section Biology and Environmental Chemistry) Science and Technology Publishing House Hanoi 291 p (in Vietnamese) Tran Thi Yen, Nguyen Thi Thanh Thuy, 2019 Appling water quality index in coastal sea water quality assessemt in Cua Phu sea, Dong Hoi city, Quang Binh province Proceedings of the XI National Geoscience Conference 2019 Thanh Nien Publishing House, April 2019, pp 62-68 (in Vietnamese) Vietnam Environment Administration, 2019 Decision No 1460 / QD-TCMT dated 12 November 2019, Regarding the promulgation of Technical Guidelines for calculation and publication of the Vietnam Water Quality Index (VN_WQI) Hanoi (in Vietnamese) US Environmental Protection Agency, 1978 Water Quality Indices: A survey of [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] indices used in the United States, U.S Environmental Protection Agency, U.S.pp Brown, R M., McClelland, N I., Deininger, R A and Tozer, R G., 1970 A water quality index –Do we dare? Water Sewage Works 117, pp 339 - 343 Gray N F., 1996 The use of an objective index for the assessment of the contamination of surface water and groundwater by acid mine drainage Water and Environmental Management Journal Vol 10, pp 332-340 Yan H, Zou Z Water quality evaluation based on entropy coefficient and blind number theory measure model Journal of Networks 2014; 9(7):1868 Le Hoang Bao Tran, Che Dinh Ly, Nguyen Hien Than, 2014 Comparing the results of water quality assessment by fuzzy comprehensive evaluantion method and the water quality index: a case study in the Dong Nai river Science & Technology Development, Vol 17, No.M1- 2014, pp 40-49 (in Vietnamese) Vahab Amiri, Mohsen Rezaei, Nasim Sohrabi, 2014 Groundwater quality assessment using entropy weighted water quality index (EWQI) in Lenjanat, Iran Environ Earth Sci (2014) 72:3479 - 3490 Nguyen Hai Au, Tran Minh Bao, Pham Thi Tuyet Nhi, Tat Hong Minh Vy, Truong Tan Hien, Tran Ngoc Hiep, Luu Khanh Linh, Luong Thi Hai Ha, 2020 Entropy weight application for calculating groundwater quality index (EWQI) in groundwater quality zoning in Pleistocene aquifer in the Phu My town, Ba Ria Vung Tau province Science & Technology Development Journal – Science of The Earth & Environment, 4(1):140-148 (in Vietnamese) Yang L and Wu S , 2011 Using variable fuzzy set theory and information entropy for air pollution risk assessment in Beijing, China, 2nd International Conference on Environmental Science and Development (2011), p 33 - 41 181 ... sử dụng thơng tin nói mà khơng cần phải am hiểu nhiều thông số chất lượng nước [6] Vì vậy, báo bước đầu áp dụng số chất lượng nước (WQI) để đánh giá chất lượng môi trường nước biển Vịnh Bắc Bộ. .. mức chất lượng nước trung bình, 14 điểm khu vực Vịnh Bắc Bộ, Đông Bắc đảo Cồn Cỏ mức chất lượng nước tốt, 18 điểm lại khu vực Vịnh Bắc Bộ đảo Bạch Long Vĩ mức chất lượng nước tốt Hình Chỉ số chất. .. vực Vịnh Bắc Bộ, Đông Bắc đảo Cồn Cỏ mức chất lượng nước tốt, 18 điểm lại khu vực Vịnh Bắc Bộ đảo Bạch Long Vĩ mức chất lượng nước tốt Một cách tổng quát, chất lượng nước toàn vùng biển Vịnh Bắc