BÁO CÁO HỌC PHẦN BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM VÀ THỐNG KÊ MÔI TRƯỜNGCHỦ ĐỀ NGHIÊN CỨUĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT CHẢY VÀO VỊNH RẠCH GIÁ, TỈNH KIÊN GIANG1.Đặt vấn đề Đặc trưng của vùng ĐBSCL nói chung và của tỉnh Kiên Giang nói riêng là tình trạng các khu dân cư đều sống tập trung dọc theo các hệ thống sông ngòi, kênh rạch trong vùng. Chất thải từ sinh hoạt hàng ngày hầu như đều được thải trực tiếp xuống hệ thống kênh rạch, không qua hệ thống xử lý. Chính điều này đã góp phần làm gia tăng ô nhiễm nguồn nước mặt tỉnh Kiên Giang.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN BÁO CÁO HỌC PHẦN BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM VÀ THỐNG KÊ MÔI TRƯỜNG CHỦ ĐỀ NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT CHẢY VÀO VỊNH RẠCH GIÁ, TỈNH KIÊN GIANG GIẢNG VIÊN GIẢNG DẠY PGS.TS PHẠM VĂN TOÀN HỌC VIÊN THỰC HIỆN HUỲNH TẤN LỰC MSHV: M2921018 Cần Thơ, Tháng 12 - 2021 MỤC LỤC DANH SÁCH HÌNH DANH SÁCH BẢNG BIỂU Đặt vấn đề Đặc trưng vùng ĐBSCL nói chung tỉnh Kiên Giang nói riêng tình trạng khu dân cư sống tập trung dọc theo hệ thống sơng ngịi, kênh rạch vùng Chất thải từ sinh hoạt hàng ngày thải trực tiếp xuống hệ thống kênh rạch, không qua hệ thống xử lý Chính điều góp phần làm gia tăng ô nhiễm nguồn nước mặt tỉnh Kiên Giang Kiên Giang tỉnh cuối nguồn nước nhánh sông Hậu lại tỉnh đầu nguồn nước mặn vịnh Rạch Giá Sự ô nhiễm nước mặt vấn đề mang tính thời Một mục tiêu quan trọng chương trình quan trắc xác định thực trạng diễn biến thơng số chất nhiễm, tình trạng chất lượng nguồn nước Tuy nhiên, phương pháp chủ yếu tập trung đánh giá chất lượng nước dựa Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia nước mặt Đồng thời chưa có so sánh chất lượng nước mặt dịng chảy với để có tranh tổng quan mức độ nhiệm nước mặt Từ đó, làm sở để xây dựng đồ xả thải Mục đích nghiên cứu áp dụng phân tích thống kê để mô tả chất lượng nước so sánh dịng chảy với để tìm dịng chảy có chất lượng nước theo thứ bậc Tổng quan cơng trình Sơng Cái Lớn: Có chiều dài 60 km, bề mặt trung bình 600 m, độ sâu trung bình – 12 m Sơng Cái Lớn trục tiêu cho vùng Tây sơng Hậu U Minh Thượng, đồng thời tuyến truyền dẫn nước mặn xâm nhập sâu vào nội đồng Lưu lượng đo Đông Yên Tắc Cậu 152 m3/s vào mùa mưa 42 m3/s vào mùa khô Sông Cái Lớn có ý nghĩa kinh tế quan trọng, tiêu nước mùa mưa trục dẫn nước cho vùng U Minh Thượng thơng qua cơng trình thủy lợi Quản Lộ - Phụng Hiệp, tuyến giao thông thủy quan trọng cho tỉnh Kiên Giang nói riêng tỉnh vùng U Minh Thượng nói chung Sơng Cái Bé: có chiều dài 92 km, chiều rộng trung bình từ 60 – 80 m, đáy nơng có cao độ từ -3,5 đến -8,5 m, cửa sông rộng từ 200 – 500 m, sơng có tới 18 đoạn uốn khúc, sơng có phụ lưu kênh Thốt Nốt đổ ra, lưu lượng lớn đo mùa mưa (tháng 9) 149 m3/s, lưu lượng mùa kiệt (vào tháng 4) 3,0 m3/s cửa Tắc Cậu Sơng Cái Bé có hệ thống phụ lưu nối liền với sông Hậu, sông bắt nguồn từ lãnh thổ huyện Giồng Riềng nên có lưu vực phần vùng Tây sơng Hậu Ý nghĩa kinh tế sông Cái Bé cung cấp nước cho vùng Tây sông Hậu Tuy nhiên, khả cung cấp nước sông Cái Bé phụ thuộc vào dòng chảy kênh trục nối từ sông Hậu Vào mùa khô, nguồn nước sông Hậu chuyển ít, dịng nước mặt theo thủy triều xâm nhập sâu gây nhiễm mặn tiểu vùng có địa hình thấp sâu nội địa, điển hình huyện Giồng Riềng Về mùa mưa, sông có tác dụng lớn việc tiêu nước chống lũ, úng cho vùng Tây sông Hậu Kênh Cái Sắn: kênh đào chạy dài từ Sông Hậu đến vùng biển Vịnh Thái Lan Kênh dài khoảng 58 km, chạy qua tỉnh An Giang, thành phố Cần Thơ tỉnh Kiên Giang Thượng nguồn kênh cách trung tâm thành phố Long Xuyên khoảng 10 km phía Biển Đơng Vùng gọi Vàm Cống Kênh Cái Sắn xuôi theo hướng tây nam đổ Vịnh Rạch Giá Rạch Sỏi Cửa biển cách trung tâm Thành phố Rạch Giá khoảng 10 km phía nam Nó gọi cửa biển Rạch Giá Bờ nam Kênh Cái Sắn phần Quốc lộ 80, nối liền Thành phố Long Xuyên Thành phố Rạch Giá Kênh Cái Sắn sử dụng ranh giới Tứ Giác Long Xuyên Vùng đất xung quanh kênh phục vụ cho sản xuất nông nghiệp, chủ yếu trồng lúa, bên cạnh sử dụng trồng rau màu ni trồng thủy sản Đây cịn trục giao thơng đường thủy quan trọng để vận chuyển hàng hố, nông sản, phục vụ cho việc phát triển kinh tế Chất lượng nguồn nước mặt tỉnh Kiên Giang chịu ảnh hưởng nhiều điều kiện tự nhiên diễn biến theo mùa rõ rệt Mùa mưa nguồn nước chịu ảnh hưởng sổ phèn đồng ruộng vấn đề lũ chính, gây nên độ pH nước thấp độ đục cao Vào mùa nắng, tượng xâm nhập mặn vào sâu đất liền số vùng như: An Minh, An Biên, Vĩnh Thuận, Hòn Đất gây nên tượng thiếu nước sử dụng cho người dân khu vực Tình hình nước chua: Vào đầu mùa mưa nhiều khu bị nhiễm chua với độ pH = 2,5÷5 Nguyên nhân chua Ion gây chua đất nước mưa hòa tan làm cho nước ruộng bị chua, sau chảy xuống kênh làm cho nước kênh bị chua Vào đầu thập niên 80 diện tích bị chua toàn vùng ĐBSCL vào khoảng triệu ha, thời gian chua từ 2÷5 tháng tuỳ nơi Trong năm gần nhờ phát triển cơng trình thủy lợi nên diện tích bị chua thu hẹp nhiều, thời gian chua rút ngắn Thủy triều biển Tây ảnh hưởng trực tiếp đến vùng nghiên cứu, có dạng nhật triều khơng đều, hàng ngày có đỉnh cao nhọn, phần chân triều bị kéo dài đẩy lên đỉnh thấp thứ hai, dạng chữ “h”, với biên độ giao động khoảng 0,8-1 m Sự dao động có chu kỳ nửa tháng năm triều biển Tây yếu so với biển Đông nhiều Với biên độ thấp, lan truyền vào kênh nhỏ, đáng kể sông Cái Lớn, Cái Bé số kênh trục chảy vịnh Rạch Giá, phạm vi ảnh hưởng triều biển Tây xảy rìa phía Tây thuộc tỉnh Kiên Giang Cà Mau Ven biển Tây, đỉnh triều dao động khoảng 0,7 m chân triều dao động khoảng 0,8 đến 1,0 m Chế độ thủy văn phần đất liền tỉnh Kiên Giang bị chi phối 03 yếu tố: chế độ thủy triều vịnh Thái Lan, chế độ thủy văn sông Hậu chế độ mưa nội đồng Ba yếu tố kết hợp tác động làm cho chế độ thủy văn tỉnh có mùa rõ rệt mùa lũ mùa kiệt cạn Hiện nay, tác động ngày rõ nét biến đổi khí hậu tồn cầu, tình hình gia tăng khai thác nước thượng nguồn sơng Mê Kơng, tỉnh Kiên Giang cịn phải chịu tác động khơng nhỏ chế độ ngập mặn Chế độ triều biển Tây: Với chế độ triều hỗn hợp thiên nhật triều, biên độ 0,8 -1 m Ở chế độ bán nhật triều, đỉnh triều ngày chênh 0,5-0,7 m, chân triều khác không đáng kể Dạng triều thuận lợi cho việc tiêu nước Chế độ nhật triều khơng vịnh Thái Lan truyền từ phía Tây vào toàn tỉnh Kiên Giang, phần lớn bị chi phối chủ yếu chế độ thủy văn hệ thống sông, kênh rạch tỉnh Song, thân chịu ảnh hưởng chế độ dịng chảy sơng Hậu, dịng lũ tràn chế độ mưa nội đồng Biên độ lớn triều biển Tây Rạch Giá 118 cm vào tháng biên độ nhỏ Rạch Giá cm vào tháng 10 Phương pháp nội dung báo cáo 3.1 Phương pháp thực Để thực nghiên cứu này, tác giả tiến hành khảo sát lựa chọn trạm quan trắc nhằm phân tích, đánh giá chất lượng nước khu vực hạ lưu dịng chảy vào vịnh Rạch Giá: Sơng Cái Lớn, sơng Cái Bé Kinh Cái Sắn Cụ thể, nghiên cứu lựa chọn điểm quan trắc hạ lưu dịng chảy bao gồm N1: Hạ nguồn sơng Cái Lớn, xã Hưng Yên, huyện An Biên (phà Xẻo Rô), N2: Hạ nguồn sơng Cái Bé, xã Vĩnh Hịa Phú, huyện Châu Thành N3: Hạ nguồn Kinh Cái Sắn chợ Rạch Sỏi, phường Rạch Sỏi, TP Rạch Giá Hình 1: Vị trí quan trắc chất lượng nước Bảng Thơng tin vị trí quan trắc chất lượng nước STT Trạm quan trắc Vị trí Kinh độ Vĩ độ N1 Hạ nguồn sông Cái Lớn, xã Hưng Yên, 105°06'52.4"E huyện An Biên (phà Xẻo Rô) 9°51'46.7"N N2 Hạ nguồn sông Cái Bé, xã Vĩnh Hòa 105°06'47.3"E Phú, huyện Châu Thành 9°54'21.2"N N3 Kinh Cái Sắn - chợ 105°07'11.2"E Rạch Sỏi, phường Rạch Sỏi, TP Rạch 9°57'25.1"N Giá Đối tượng nghiên cứu: Các thông số chất lượng nước giới hạn lựa chọn bao gồm: pH, DO COD Phạm vi nghiên cứu: Khu vực hạ lưu dịng chảy vào vịnh Rạch Giá: Sơng Cái Lớn, sông Cái Bé kinh Cái Sắn tỉnh Kiên Giang Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp: Số liệu quan trắc giai đoạn 2016 đến 2020 sông Cái Lớn, sông Cái Bé kinh Cái Sắn thu thập từ Sở Tài nguyên Môi trường Kiên Giang Phương pháp lấy mẫu bảo quản: Lấy mẫu thủ công theo TCVN 66636:2018– Chất lượng nước – Lấy mẫu – Phần 6: Hướng dẫn lấy mẫu nước sông suối; TCVN 6663-3:2016 Phần 3: Hướng dẫn bảo quản lưu giữ mẫu nước Phương pháp phân tích: Mẫu phân tích theo Tiêu chuẩn Việt Nam Tiêu chuẩn quốc tế SMEWW Bảng Phương pháp phân tích chất lượng nước STT Thơng số Đơn vị Phương pháp pH - TCVN 6492:2011 DO mg/L TCVN 7325:2016 COD mg/L TCVN 6491:1999 – Phương pháp chuẩn độ, đun hồi lưu mẫu thử với lượng kali dicromat 3.2 Nội dung báo cáo Thống kê mô tả: vẽ biểu đồ, tính tốn tiêu thống kê như: Trung bình, độ lệch chuẩn, min, max… So sánh chất lượng nước: Tính tốn, thống kê hàm lượng chất ô nhiễm dòng chảy Kết thảo luận 4.1 Mơ tả tóm tắt chất lượng nước Tính tốn tiêu thống kê như: Trung bình, độ lệch chuẩn, min, max vẽ biểu đồ: Sông Cái Lớn Bảng Kết chất lượng nước sông Cái Lớn giai đoạn 2016- 2020 Thông số Đơn vị N Min Max Mean SD pH - 10 6,34 7,83 7,25 0,39 DO mg/L 10 4,36 5,17 4,73 0,31 COD mg/L 10 20,00 35,00 26,80 4,89 Kết chất lượng nước sông Cái Lớn giai đoạn 2016 – 2020: Giá trị pH có kết trung bình 7,25 ± 0,39 (n=10) biến thiên khoảng 6,34 – 7,83 Hàm lượng oxy hồ tan (DO) có kết kết trung bình 4,73 ± 0,31 mg/l (n=10) biến thiên khoảng 4,36 đến 5,17 mg/l Hàm lượng COD có kết kết trung bình 26,80 ± 4,89 mg/l (n=10) biến thiên khoảng 20,00 đến 35,00 mg/l Hình 2: Các thống kê giá trị pH sông Cái Lớn (2016-2020) Hình 3: Các thống kê hàm lượng DO sơng Cái Lớn (2016-2020) Hình 4: Các thống kê hàm lượng COD sông Cái Lớn (2016-2020) Sông Cái Bé Bảng Kết chất lượng nước sông Cái Bé giai đoạn 2016- 2020 Thông số Đơn vị N Min Max Mean SD pH - 10 6,10 8,29 7,07 0,66 DO mg/L 10 3,63 4,40 3,93 0,26 COD mg/L 10 25,00 47,00 36,20 6,81 Kết chất lượng nước sông Cái Bé giai đoạn 2016 – 2020: Giá trị pH có kết trung bình 7,07 ± 0,66 (n=10) biến thiên khoảng 6,10 – 8,29 Hàm lượng oxy hồ tan (DO) có kết kết trung bình 3,93 ± 0,26 mg/l (n=10) biến thiên khoảng 3,63 đến 4,40 mg/l Hàm lượng COD có kết kết trung bình 36,20 ± 6,81 mg/l (n=10) biến thiên khoảng 25,00 đến 47,00 mg/l Hình 5: Các thống kê giá trị pH sông Cái Bé (2016-2020) Hình 6: Các thống kê hàm lượng DO sơng Cái Bé (2016-2020) Hình 7: Các thống kê hàm lượng COD sông Cái Bé (2016-2020) Kinh Cái Sắn Bảng Kết chất lượng nước kinh Cái Sắn giai đoạn 2016- 2020 Thông số Đơn vị N Min Max Mean SD pH - 10 6,05 8,84 7,12 0,89 DO mg/L 10 4,06 4,90 4,53 0,29 COD mg/L 10 22,00 37,00 31,80 4,80 Kết chất lượng nước kinh Cái Sắn giai đoạn 2016 – 2020: Giá trị pH có kết trung bình 7,12 ± 0,89 (n=10) biến thiên khoảng 6,05 – 8,84 Hàm lượng oxy hồ tan (DO) có kết kết trung bình 4,53 ± 0,29 mg/l (n=10) biến thiên khoảng 4,06 đến 4,90 mg/l Hàm lượng COD có kết kết trung bình 31,80 ± 4,80 mg/l (n=10) biến thiên khoảng 22,00 đến 37,00 mg/l Hình 8: Các thống kê giá trị pH kinh Cái Sắn (2016-2020) Hình 9: Các thống kê hàm lượng DO kinh Cái Sắn (2016-2020) Hình 10: Các thống kê hàm lượng COD kinh Cái Sắn (2016-2020) 4.2 So sánh chất lượng nước dòng chảy Giả sử mẫu điểm quan trắc lấy, phân tích thời gian tương ứng Yêu cầu: Xác định dòng chảy có pH; DO; COD tốt với mức ý nghĩa α=5% ? Kết chạy thống kê phần mềm SPSS với (Anova nhân tố): Bảng Test of Homogeneity of Variances GiatripH GiatriDO GiatriCOD Levene Statistic 3,133 0,491 0,766 df1 2 df2 27 27 27 Sig 0,060 0,617 0,475 Nhìn vào giá trị Sig bảng Test of Homogenneity of variances để biết có hay khơng khác biệt phương sai nhóm: - Thơng số pH: Sig=0,06>0,05: khơng có khác biệt - Thơng số DO: Sig=0,617>0,05: khơng có khác biệt - Thơng số COD: Sig=0,475>0,05: khơng có khác biệt Bảng ANOVA Between Groups GiatripH Within Groups Total Between Groups GiatriDO Within Groups Total Between Groups GiatriCOD Within Groups Total Sum of Squares 0,160 12,494 12,654 3,457 2,237 5,694 442,400 840,800 1283,200 df 27 29 27 29 27 29 Mean Square 0,080 0,463 1,729 0,083 F Sig, 0,173 0,842 20,864 0,000 221,200 31,141 7,103 0,003 Nhìn vào giá trị Sig bảng ANOVA để biết có hay khơng khác biệt giá trị trung bình: - Thơng số pH: Sig=0,842>0,05: khơng có khác biệt - Thơng số DO: Sig=0,000 tiếp tục phân tích sâu ANOVA - Thơng số COD: Sig=0,003 tiếp tục phân tích sâu ANOVA Phân tích khác biệt giá trị trung bình, kết thể bảng sau: Bảng Multiple Comparisons Dependent Variabl GiatriDO (I) Song/Kenh Sông Cái Lớn LS D Sông Cái Bé Kinh Cái Sắn Mean (J) Song/Kenh Difference (I-J) Sông Cái Bé Kinh Cái Sắn Sông Cái Lớn Kinh Cái Sắn Sông Cái Lớn Sông Cái Bé Std, Error 0,1287 0,1287 0,20000 0,1287 -0,79900* 0,1287 -0,59900* 0,1287 -0,20000 0,1287 0,59900* 0,79900* Sig, 0,000 95% Confidence Interval Lower Upper Bound Bound 0,5349 1,0631 0,132 -0,0641 0,4641 0,000 -1,0631 -0,5349 0,000 -0,8631 -0,3349 0,132 -0,4641 0,0641 0,000 0,3349 0,8631 * The mean difference is significant at the 0,05 level Bảng Homogeneous Subsets GiatriDO N Subset for alpha = 0,05 Sông Cái Bé 10 3,93 Kinh Cái Sắn 10 4,53 Duncana Sông Cái Lớn 10 4,73 Sig, 1,00 0,132 Means for groups in homogeneous subsets are displayed a Uses Harmonic Mean Sample Size = 10,00 Song/Kenh Thí nghiệm với kỳ vọng tìm hàm lượng DO (mg/L) cao dịng chảy (DO cao chất lượng nước tốt hơn) Do chọn dịng chảy sơng Cái Lớn kinh Cái Sắn Hình 11: Biểu đồ phân hạng hàm lượng DO Bảng 10 Multiple Comparisons Dependent Variable GiatriCOD (I) Song/Kenh Sông Cái Lớn Sông Cái LSD Bé Kinh Cái Sắn (J) Mean Song/Ken Difference h (I-J) Std Error Sông Cái Bé Kinh Cái Sắn Sông Cái Lớn Kinh Cái Sắn Sông Cái Lớn Sông Cái Bé 2,4956 2,4956 2,4956 2,4956 2,4956 2,4956 -9,40000* -5,00000 9,40000* 4,40000 5,00000 -4,40000 Sig 95% Confidence Interval Lower Upper Bound Bound 0,001 -14,5206 -4,2794 0,055 -10,1206 0,1206 0,001 4,2794 14,5206 0,089 -0,7206 9,5206 0,055 -0,1206 10,1206 0,089 -9,5206 0,7206 * The mean difference is significant at the 0,05 level Bảng 11 Homogeneous Subsets GiatriCOD Song/Kenh N Subset for alpha = 0,05 Sông Cái Lớn 10 26,80 Kinh Cái Sắn 10 31,80 31,80 Duncana Sông Cái Bé 10 36,20 Sig, 0,055 0,089 Means for groups in homogeneous subsets are displayed a Uses Harmonic Mean Sample Size = 10,00 Thí nghiệm với kỳ vọng tìm hàm lượng COD (mg/L) nhỏ dòng chảy Do chọn dịng chảy sơng Cái Lớn kinh Cái Sắn Hình 12: Biểu đồ phân hạng hàm lượng COD Kết luận (1 trang) Từ kết thống kê chất lượng nước mặt dịng chảy vào vịnh Rạch Giá: Sơng Cái Lớn, sơng Cái Bé kinh Cái Sắn Cho thấy chất lượng nước (DO, COD) giảm dần theo thứ tự: sông Cái Lớn, kinh Cái Sắn sông Cái Bé Giá trị trung bình thơng số pH dịng chảy khơng có khác biệt - Phụ lục Số liệu quan trắc Vị trí quan trắc Năm quan trắc 2016 2017 2018 2019 2020 Hạ nguồn sông Cái Lớn, xã Hưng Yên, huyện An Biên (phà Xẻo Rô) DO COD pH (mg/L) (mg/L) 7.36 5.09 23.00 Hạ nguồn sơng Cái Bé , xã Vĩnh Hịa Phú, huyện Châu Thành DO COD pH (mg/L) (mg/L) 8.29 3.63 30.00 Kinh Cái Sắn - chợ Rạch Sỏi, phường Rạch Sỏi, TP Rạch Giá DO COD pH (mg/L) (mg/L) 8.84 4.82 22.00 7.09 5.03 31.00 6.76 4.28 45.00 7.20 4.76 30.00 7.52 4.96 26.00 7.63 4.13 39.00 7.36 4.72 29.00 7.30 4.36 32.00 7.16 3.85 38.00 7.21 4.54 34.00 7.18 4.63 29.00 7.46 4.40 47.00 7.85 4.06 36.00 6.34 4.63 35.00 6.57 3.80 32.00 6.20 4.90 36.00 7.83 5.17 22.00 7.29 3.91 38.00 6.50 4.10 35.00 7.52 4.63 23.00 6.10 3.63 31.00 6.23 4.52 32.00 7.11 4.4 20.00 7.18 3.82 37.00 7.78 4.36 27.00 7.20 4.36 27.00 6.27 3.82 25.00 6.05 4.48 37.00 Kết chạy SPSS - Danh mục tài liệu tham khảo Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Kiên Giang, 2020, Báo cáo trạng môi trường 2016-2020; Nguyễn Minh Kỳ, 2014, Quan trắc đánh giá xu hướng biến động chất lượng nước hạ lưu sông Cu Đê, thành phố Đà Nẵng ... tập trung dọc theo hệ thống sơng ngịi, kênh rạch vùng Chất thải từ sinh hoạt hàng ngày thải trực tiếp xuống hệ thống kênh rạch, không qua hệ thống xử lý Chính điều góp phần làm gia tăng ô nhiễm... dicromat 3.2 Nội dung báo cáo Thống kê mơ tả: vẽ biểu đồ, tính tốn tiêu thống kê như: Trung bình, độ lệch chuẩn, min, max… So sánh chất lượng nước: Tính tốn, thống kê hàm lượng chất nhiễm dịng... khoảng 20,00 đến 35,00 mg/l Hình 2: Các thống kê giá trị pH sơng Cái Lớn (2016-2020) Hình 3: Các thống kê hàm lượng DO sơng Cái Lớn (2016-2020) Hình 4: Các thống kê hàm lượng COD sông Cái Lớn (2016-2020)