Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học Tập 24, Số 4A/2019 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC HỆ THỐNG HỒ TƯỚI TIÊU NÔNG NGHIỆP TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN PHÙ NINH, TỈNH PHÚ THỌ Đến tòa soạn 10 04 2019 Trần Văn Cường, Ng[.]
Tạp chí phân tích Hóa, Lý Sinh học - Tập 24, Số 4A/2019 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC HỆ THỐNG HỒ TƯỚI TIÊU NÔNG NGHIỆP TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN PHÙ NINH, TỈNH PHÚ THỌ Đến tòa soạn 10-04-2019 Trần Văn Cường, Nguyễn Văn Huân, Nguyễn Quang Huy, Nguyễn Hồng Ngọc, Ninh Khắc Bẩy, Mai Thị Như Trang Trung tâm Phát triển công nghệ cao – Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam PhạmThị Trà, Nguyễn Ngọc Tùng, Nguyễn Quang Trung Trung tâm Nghiên cứu Chuyển giao công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam SUMMARY ASSESSMENT OF WATER QUALITY FROM AGRICULTURAL IRRIGATION LAKE SYSTERM IN PHU NINH DISTRICT, PHU THO PROVINCE The water quality in the agricultural irrigation lakes in Phu Ninh district is having signs of pollution The polution can happen in certain places at parts of lakes or in the whole lake In details, when comparing the water sample with the quality of water used for irrigation system and other purpose which is specified in QCVN 08:2015, column B1, only the indices including PO3-4, Coliform, E.coli are under the allowable limit while the remained indices exceed the allowable limit at one or several points For example, the level of DO is fluctuated between 1.75 to 6.90 mg/l, BOD5 in between 3.8421.12 mg/l, COD in between 32.0-70.4 mg/l; N-NH4 in between 0.198-1.902 mg/l On the other hand, WQI index fluctuating between 14-75 shows that in several places, there are signs of heavy pollution requiring necessary solution to solve Keyword: Phu Ninh, Irrigation lakes, Water quality lụt; Tạo cảnh quan mơi trường cho huyện Tuy nhiên, có vai trò ý nghĩa quan trọng, song chất lượng nước hồ phải đối mặt với nhiều nguồn gây ô nhiễm nước thải từ sản xuất công nghiệp, nước thải từ hoạt động khai khoáng, nước thải từ sản xuất làng nghề, nước thải sinh hoạt, nước thải từ sản xuất chăn nuôi,…Điều gây tác động trực tiếp đến hoạt động sản xuất người dân phát triển bền vững huyện Vì vậy, cần có nghiên cứu đánh giá chất lượng nước hồ chứa địa bàn, làm sở khoa học cho việc xây dựng quy hoạch bảo vệ mơi trường phát triển kinh tế nơng nghiệp nói riêng kinh tế chung toàn huyện Trong phạm vị báo ĐẶT VẤN ĐỀ Phù Ninh huyện nằm phía đơng bắc tỉnh Phú Thọ, có tổng diện tích mặt nước 82,5ha [1], với tổng số 52 hồ chứa với trữ lượng nước từ 0,1 triệu m3 đến 10 triệu m3, phục vụ tưới tiêu 659,7 đất nơng nghiệp, Vụ Chiêm 358,5 ha, Vụ Mùa 227,3 Vụ Đông 73,9 [2] Điều thúc đẩy kinh tế nông, lâm nghiệp tiếp tục tăng trưởng thời gian vừa qua Có thể nói, tồn hệ thống hồ tưới tiêu nông nghiệp có vai trị quan trọng chức cung cấp nguồn nước phục vụ cho sinh hoạt sản xuất; Tạo cân sinh thái, điều tiết khí hậu huyện; Điều tiết nước tránh gây ngập úng vào mùa mưa lũ 127 chúng tơi trình bày kết phân tích đánh giá chất lượng nước hệ thống hồ tưới tiêu nông nghiệp địa bàn huyện Phù Ninh tỉnh Phú Thọ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Phương pháp thu mẫu Mẫu thu vào tháng 8/2018 theo phương pháp thu mẫu trình bày TCVN 6663-1:2011 (ISO 5667-2:2006) - Chất lượng nước - Lấy mẫu - Phần 1: Hướng dẫn kỹ thuật lấy mẫu; TCVN 5994:1995 (ISO 5667-4:1987) - Chất lượng nước - Lấy mẫu Hướng dẫn lấy mẫu ao hồ tự nhiên nhân tạo Mẫu sau lấy bảo quản xử lý theo TCVN 66633:2003 (ISO 5667-3:1985) - Chất lượng nước Lấy mẫu - Phần 3: Hướng dẫn bảo quản xử lý mẫu Căn kết khảo sát sơ hệ thống hồ tưới tiêu nông nghiệp địa bàn huyện, tiến hành thu mẫu hồ, hồ mẫu: Hồ Nhà Bia, hồ Trằm Nọc, hồ Chằm Giếng, hồ Dộc Há hồ Bồ Hòn Đây hồ có dung tích lớn, với diện tích phục vụ 324 ha, chiếm 26,2% toonge diện tích phục vụ hệ thống hồ tưới tiêu địa bàn huyện 2.2 Phương pháp phân tích mẫu Các tiêu phân tích, đánh giá chất lượng nước hệ thống hồ tưới tiêu nông nghiệp địa bàn huyện bao gồm thông số gây nhiễm DO, BOD5, COD, N-NH4, P3- PO , Coliform E.coli đánh giá theo WQI (Theo Sổ tay hướng dẫn tính tốn số chất lượng nước ban hành kèm Quyết định số 879/QĐ-TCMT ngày tháng năm 2011) [3] Bảng Các phương pháp phân tích mẫu STT Thơng số pH DO Nhiệt độ Phương pháp phân tích Độ đục Đo trực tiếp trường máy đo chất lượng nước đa tiêu HORIBA U 50 SERIES BOD5 TCVN 5001-2:2008 STT Thông số COD TSS N-NH4 3- Phương pháp phân tích SMEWW 522oC TCVN 6625:2000 TCVN 6179:1996 P-PO TCVN 6202:2008 10 Coliform E.coli TCVN 6187-2:1996 Bảng Đánh giá chất lượng nước theo WQI Giá trị WQI 91 - 100 76 - 90 51 - 75 26 - 50 - 25 Mức đánh giá chất lượng nước Sử dụng tốt cho mục đích cấp nước sinh hoạt Sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt cần biện pháp xử lý phù hợp Sử dụng cho mục đích tưới tiêu mục đích tương đương khác Sử dụng cho giao thông thủy mục đích tương đương khác Nước nhiễm nặng, cần biện pháp xử lý tương lai Màu Xanh nước biển Xanh Vàng Da cam Đỏ huyện, kết phân tích tổng hợp bảng 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN Tiến hành phân tích phịng thí nghiệm 25 mẫu mước thu hồ tưới tiêu địa bàn 128 Bảng Kết phân tích chất lượng nước hồ tưới tiêu nông nghiệp địa bàn huyện Phù Ninh STT Ký hiệu mẫu PN - 01 PN - 02 PN - 03 PN - 04 PN - 05 PN - 06 PN - 07 PN - 08 PN - 09 10 PN - 10 11 PN - 11 12 PN - 12 13 PN - 13 14 PN - 14 15 PN - 15 16 PN - 16 17 PN - 17 18 PN - 18 19 PN - 19 20 PN - 20 21 PN - 21 22 PN - 22 23 PN - 23 24 PN - 24 25 PN - 25 Giá trị giới hạn theo B1-QCVN 08:2015 DO BOD5 (mg/ (mg/ L) L) 2,90 4,75 3,95 3,78 4,02 2,61 5,03 1,75 2,35 2,74 6,81 6,90 5,88 6,71 6,04 6,85 6,38 6,05 6,43 5,00 6,03 6,30 5,85 5,16 5,54 COD (mg/L) 14,40 14,40 5,76 3,84 4,80 6,72 9,60 10,28 13,44 11,52 7,20 7,44 7,68 6,72 7,20 11,20 21,12 13,44 11,52 10,56 5,76 5,76 6,24 7,39 6,72 48 48 19,2 12,8 16 22,4 32 32 44,8 38,4 24 24 25,6 22,4 24 44,8 70,4 44,8 38,4 35,2 19,2 19,2 20,8 22,4 22,4 15 30 So sánh kết phân tích với giá trị giới hạn QCVN 08-2015 (cột B1- Dùng cho mục đích tưới tiêu, thuỷ lợi), cho thấy: Trong tiêu phân tích có tiêu có hàm lượng nằm mức giá trị giới hạn, cụ thể: Hàm lượng PO3-4 dao động khoảng 0,018 - 0,101mg/L; Coliform dao động khoảng 2,28x103 - 5,84x103 CFU/100ml E.coli dao động khoảng 30 - 62 CFU/100ml PNNH4 PO 34(mg/ (mg/ L) L) 1,112 0,085 1,076 0,094 1,068 0,078 1,072 0,069 1,048 0,081 1,623 0,045 1,714 0,027 1,902 0,032 1,596 0,036 1,819 0,021 0,236 0,022 0,224 0,035 0,213 0,043 0,198 0,027 0,204 0,018 0,286 0,058 0,314 0,055 0,412 0,047 0,523 0,063 0,612 0,065 0,311 0,067 0,299 0,101 0,302 0,089 0,279 0,072 0,3 0,093 0,9 0,3 Coliform (CFU/100ml) Ecoli (CFU/100ml) 2,77×103 5,21×103 5,48×103 5,43×103 5,24×103 5,75×103 5,84×103 5,72×103 5,75×103 5,46×103 2,35×103 2,42×103 2,38×103 2,28×103 2,47×103 2,58×103 2,67×103 2,55×103 2,45×103 2,63×103 3,8×103 3,74×103 3,62×103 3,77×103 3,64×103 61 59 58 54 57 61 62 60 58 54 34 35 38 33 34 30 35 30 34 36 45 42 43 41 45 7,5×103 100 Các tiêu cịn lại có hàm lượng vượt giá trị giới hạn vị trí, cụ thể: Hàm lượng DO: Đây tiêu phản ánh lượng oxi hịa tan nước, cần thiết cho hơ hấp thủy sinh vật Hàm lượng DO thấp hạn chế hoạt động vi sinh vật hiếu khí q trình tự làm nước hồ Kết phân tích cho thấy hàm lượng DO nước hồ tưới tiêu địa bàn huyện Phù Ninh dao động khoảng 1,75 6,90 mg/l Trong có vị trí có hàm lượng 129 DO thấp giá trị giới hạn, tất vị trí thuộc hồ Chằm Giếng xã An Đạo Bồ Hịn xã Phú Nham (Hình 1) Hàm lượng BOD5: Đây tiêu phản ánh mức độ ô nhiễm chất hữu có khả phân hủy sinh học Kết phân tích cho thấy hầu hết vị trí có hàm lượng BOD5 nằm giá trị giới hạn Chỉ có vị trí PN 17 có hàm lượng BOD5 nước lên tới 21,12 mg/l, cao giá trị giới hạn 1,408 lần (Hình 2) có 11 vị trí có hàm lượng COD vượt giá trị giới hạn 1,06 - 2,34 lần (Hình 3) Các vị trí thuộc hồ Chằm Giếng xã An Đạo; Bồ Hòn xã Phú Nham; Trằm Nọc xã Trị Quận, hồ nằm gần khu dân cư, tiếp nhận nguồn nước thải sinh hoạt, chăn ni từ khu dân cư, riêng hồ Bồ Hịn cịn có kênh tiếp nhận nước thải từ Nhà máy Giấy, nguồn nguồn gây nhiễm COD cho hồ COD(mg/L) 80 QCVN(mg/L) 70 60 DO(mg/L) 50 QCVN(mg/L) 40 30 20 10 1 -0 N P -0 N P -0 N P -0 N P -0 N P -0 N P -0 N P -0 N P -0 N P -1 N P -1 N P -1 N P -1 N P -1 N P -1 N P -1 N P -1 N P -1 N P -1 N P -2 N P -2 N P -2 N P -2 N P -2 N P BOD5(mg/L) -0 N P -0 N P -0 N P -0 N P -0 N P -0 N P -0 N P -1 N P -1 N P -1 N P -1 N P -1 N P -1 N P -1 N P -1 N P -1 N P -1 N P -2 N P -2 N P -2 N P -2 N P -2 N P -2 N P Hàm lượng N-NH4: NH4 số sản phẩm trình phân giải hợp chất hữu có nước xem chất gây nhiễm độc cho nước Theo kết phân tích hàm lượng N-NH4 nước hồ tưới tiêu địa bàn huyện Phù Ninh dao động khoảng 0,198 - 1,902 mg/l (Hình 4) Trong có 10 vị trí có hàm lượng NH4 vượt giá trị giới hạn 1,164 2,113 lần Các vị trí thuộc hồ Trằm Giếng xã An Đạo hồ Bò Hòn xã Phú Nham QCVN(mg/L) 20 15 10 -0 N P Hình Hàm lượng COD môi trường nước hồ tưới tiêu địa bàn huyện Phù Ninh -2 N P Hình Hàm lượng DO mơi trường nước hồ tưới tiêu địa bàn huyện Phù Ninh 25 -0 N P 9 -0 -0 -0 -0 -0 -0 -0 -0 -0 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -2 -2 -2 -2 -2 -2 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P Hình Hàm lượng BOD5 môi trường nước hồ tưới tiêu địa bàn huyện Phù Ninh 1.8 1.6 1.4 1.2 0.8 0.6 0.4 0.2 Hàm lượng COD: COD lượng oxi cần thiết để oxy hóa hợp chất hóa học nước bao gồm vơ hữu Tuy nhiên trình đánh giá chất lượng nước, hàm lượng COD lại coi thông số gián tiếp để đánh giá mức độ ô nhiễm hữu nước Kết phân tích cho thấy hàm lượng COD nước hồ tưới tiêu địa bàn huyện Phù Ninh dao động khoảng 32,0 - 70,4 mg/l, NH4(mg/L) QCVN(mg/L) 9 -0 -0 -0 -0 -0 -0 -0 -0 -0 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -2 -2 -2 -2 -2 -2 N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P P Hình Hàm lượng NH4 môi trường nước hồ tưới tiêu địa bàn huyện Phù Ninh Như nhận thấy có nhiễm COD N-NH4 rõ rệt số hồ tưới tiêu 130 địa bàn huyện Phù Ninh Và để giá cách tổng qt hơn, tiến hành tính tốn giá trị WQI cho hồ tưới tiêu địa bàn huyện, kết thể bảng Mặt khác, số vị trí cịn có dấu hiệu nhiễm nặng, cần có biện pháp xử lý Đây hồ đảm bảo hoạt động tưới tiêu cho 118,9 đất sản xuất nông nghiệp địa bàn huyện, việc không đáp ứng tiêu chuẩn chất lượng nước gây ảnh hưởng đến chất lượng độ vệ sinh an tồn nơng sản sản xuất KẾT LUẬN Có dấu hiệu nhiễm DO, BOD5, COD, NH4 hồ tưới tiêu nông nghiệp địa bàn huyện Phù Ninh tỉnh Phú Thọ Sự ô nhiễm diễn cục vài vị trí tồn hồ Kết hợp với số đánh giá chất lượng nước WQI cho thấy, có 2/5 hồ khơng đáp ứng tiêu chuẩn nước sử dụng cho mục đích tưới tiêu Nếu khơng có biện pháp xử lý hợp lý gây ảnh hưởng đến chất lượng độ vệ sinh an toàn nông sản địa bàn huyện LỜI CẢM ƠN Nghiên cứu thực với hỗ trợ kinh phí từ đề tài khoa học cơng nghệ độc lập cấp Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam: “Đánh giá biến động chất lượng nước hệ thống hồ tưới tiêu nông nghiệp địa bàn tỉnh Phú Thọ”, mã số DL.0000.05/1819 trung tâm Phát triển cơng nghệ cao chủ trì TÀI LIỆU THAM KHẢO Cục Thống kê tỉnh Phú Thọ (2018) Niên giám thống kê tỉnh Phú Thọ năm 2017 Công ty cổ phần in TM Đông Bắc, Phú Thọ Sở Nông nghiệp Phát triển nông thôn Phú Thọ (2018) Báo cáo tiến độ sản xuất nông, lâm nghiệp kỳ 05/4/2018, 05/9/2018, 05/12/2018 Tổng cục Môi trường, 2011 Quyết định số 879/QĐ-TCMT ngày 1/7/2011, Sổ tay hướng dẫn kỹ thuật tính tốn số chất lượng nước Bảng Giá trị WQI hồ tưới tiêu địa bàn huyện Phù Ninh STT 10 11 12 13 14 15 16 17 Tên hồ Hồ Chằm Giếng Hồ Bồ Hòn Hồ Dộc Há Hồ Trằm Nọc Ký hiệu mẫu WQI PN - 01 PN - 02 PN - 03 PN - 04 PN - 05 PN - 06 PN - 07 PN - 08 PN - 09 PN - 10 PN - 11 PN - 12 PN - 13 PN - 14 PN - 15 PN - 16 50 44 47 50 49 59 15 14 52 49 49 75 74 45 40 68 PN - 17 64 WQITB 48 38 57 66 18 PN - 18 67 19 PN - 19 67 20 PN - 20 66 21 PN - 21 74 22 PN - 22 51 Hồ 23 Nhà PN - 23 45 60 Bia 24 PN - 24 54 25 PN - 25 75 Như vậy, theo số đánh giá chất lượng nước WQI, có 2/5 hồ tiến hành thu mẫu phân tích có chất lượng nước không đáp ứng tiêu chuẩn nước sử dụng cho mục đích tưới tiêu 131 ...chúng tơi trình bày kết phân tích đánh giá chất lượng nước hệ thống hồ tưới tiêu nông nghiệp địa bàn huyện Phù Ninh tỉnh Phú Thọ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Phương pháp thu mẫu... nhiên q trình đánh giá chất lượng nước, hàm lượng COD lại coi thông số gián tiếp để đánh giá mức độ ô nhiễm hữu nước Kết phân tích cho thấy hàm lượng COD nước hồ tưới tiêu địa bàn huyện Phù Ninh dao... lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam: ? ?Đánh giá biến động chất lượng nước hệ thống hồ tưới tiêu nông nghiệp địa bàn tỉnh Phú Thọ? ??, mã số DL.0000.05/1819 trung tâm Phát triển cơng nghệ cao chủ trì TÀI