Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2022, 744, 28 38; doi 10 36335/VNJHM 2022(744) 28 38 http //tapchikttv vn/ TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN Bài báo khoa học Ứng dụng chỉ số WQI để đánh giá hiện trạng chất lượng[.]
TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN Bài báo khoa học Ứng dụng số WQI để đánh giá trạng chất lượng nước mặt sông Bảo Định đoạn chảy qua thành phố Tân An Nguyễn Ngọc Trinh1*, Nguyễn Hoàng Đức Thịnh1, Nguyễn Thị Quỳnh Thu1, Phạm Thị Diễm Phương1, Lê Thị Kim Thoa1, Cấn Thu Văn1 Trường Đại học Tài nguyên Môi trường TP HCM; trinhnn@hcmunre.edu.vn; ntqthu@hcmunre.edu.vn; ptdphuong@hcmunre.edu.vn; ctcan@hcmunre.edu.vn; ltkthoa@hcmunre.edu.vn *Tác giả liên hệ: trinhnn@hcmunre.edu.vn; Tel.: +84–908876886 Ban Biên tập nhận bài: 5/9/2022; Ngày phản biện xong: 8/12/2022; Ngày đăng bài: 25/12/2022 Tóm tắt: Sơng Bảo Định tiếp nhận lượng lớn chất ô nhiễm hoạt động dân sinh phát triển kinh tế khu vực Chất lượng nước có xu hướng ngày xấu tháng mùa khô nước tù đọng từ việc vận hành cống ngăn mặn từ sông Tiền sông Vàm Cỏ Nghiên cứu tập trung đánh giá trạng chất lượng nước mặt sông Bảo Định đoạn chảy qua thành phố Tân An từ việc ứng dụng số chất lượng nước (WQI) giai đoạn 2019–2021 Chỉ số WQI nghiên cứu tính tốn theo cơng thức với ba nhóm thơng số: Nhóm I: pH; nhóm IV: DO, BOD5, COD, N–NO2–, N–NO3–, NH4+ P–PO43– nhóm V: Coliform thể theo thang màu Quyết định số 1460/QĐ–TCMT ngày 12 tháng 11 năm 2019 Kết cho thấy chất lượng nước mặt vị trí quan trắc khu dân cư thường ô nhiễm so với khu vực khác vị trí thường có hàm lượng BOD5, COD Coliforms cao Chất lượng nước mặt vào mùa mưa thường có xu hướng xấu nước mặt vào mùa khơ Từ khóa: Thành phố Tân An; Chất lượng nước; Chỉ số WQI; Sông Bảo Định Đặt vấn đề Các số chất lượng nước nhằm mục đích đưa giá trị cho chất lượng nước nguồn làm giảm lượng lớn thông số thành biểu thức đơn giản cho phép dễ dàng giải thích liệu quan trắc [1–2] Đây công cụ hiển thị cách nhanh chóng dễ hiểu chất lượng nước từ góc nhìn người dùng riêng biệt [3] Chỉ số WQI đề xuất áp dụng Hoa Kỳ vào năm 1965–1970 Chỉ số cho đánh giá chất lượng nước phân loại đề xuất Horton [4] Sau đó, số chất lượng nước khác phát triển toàn giới dựa số chất lượng nước (NSF–WQI) Hệ thống Vệ sinh Quốc gia Hoa Kỳ [5] Có số số chất lượng nước phát triển dựa NSF–WQI để giúp phân chia chất lượng nước số tiểu bang Hoa Kỳ, Canada Malaysia [6] Vào năm thập niên 90 kỷ XX, Hội đồng Bộ trưởng Môi trường Canada (CCME) phát triển số WQI với mục đích đơn giản hóa số liệu chất lượng nước [7] Nghiên cứu [8] đánh giá chất lượng nước tiểu lưu vực Mackenzie – Great Bear số CCME–WQI kết cho thấy chất lượng nước bị ảnh hưởng độ đục cao kim loại đa số dạng hạt lượng trầm tích lơ lửng cao mùa nước Bên cạnh đó, [9] sử dụng WQI dựa tiêu chuẩn chất lượng nước quốc gia cho Malaysia (NWQS) với sáu thông số để xác định chất lượng nước năm tiểu vùng lưu vực sông Kelantan, bán đảo Malaysia Mẫu nước thu thập từ 27 trạm lấy mẫu với liệu bao gồm: nhiệt độ, pH, Tổng chất Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2022, 744, 28-38; doi:10.36335/VNJHM.2022(744).28-38 http://tapchikttv.vn/ Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2022, 744, 28-38; doi:10.36335/VNJHM.2022(744).28-38 29 rắn lơ lửng (TSS), oxy hòa tan (DO), nhu cầu oxy sinh hóa (BOD), nhu cầu oxy hóa học (COD), nitơ ammoniac (AN), nitrat, phốt mangan [9] Một số quốc gia Tây Á Iraq, Iran phát triển WQI từ NSF–WQI để phù hợp với địa phương [10] ứng dụng số WQI để đánh giá chất lượng nước hồ Dokan, vùng Kurdistan, Iraq [10] [11] điều chỉnh thông số để bao gồm thông số chất lượng nước phù hợp cho việc tưới tiêu áp dụng số cho sông Ghezel Ozan Iran nghiên cứu điển hình Chỉ số WQI phát triển Ấn Độ phải kể đến cơng trình tiên phong [12] Các số để đánh giá chất lượng nước sông Ganga sử dụng từ số WQI khoảng 0–100, đại diện cho nước ô nhiễm 100 đại diện cho nước không bị ô nhiễm [12] Nghiên cứu [13] sử dụng số WQI đánh giá chất lượng nước hồ Loktak, Ấn Độ kết luận nước hồ Loktak không phù hợp để làm nước uống Có thể thấy rằng, có nhiều số WQI cụ thể cho khu vực nhiều quan nước quốc tế xác định tiêu chí chất lượng nước cho mục đích sử dụng khác từ việc xem xét thông số khác đánh giá chất lượng nước kiểm sốt nhiễm [5] Tại Việt Nam, có nhiều nghiên cứu sử dụng số WQI để đánh giá số chất lượng nước mặt [14–20], điển hình như: [21] đánh giá diễn biến chất lượng nước mặt khu vực phía Nam tỉnh Bình Dương dựa thông số nhiệt độ, pH, BOD5, COD, SS, NH4+–N, PO43––P, tổng coliform, độ đục DO; Trong [22] đánh giá biến động chất lượng nước mặt sông Cần Thơ dựa thông số pH, TSS, DO, BOD, COD, NH3, NO3– Coliform; Cùng hướng nghiên cứu trên, [23] đánh giá chất lượng nước sông Ray chảy qua tỉnh Đồng Nai Bà Rịa–Vũng Tàu dựa thông số nhiệt độ, pH, độ đục, DO, NH4–N, NO3–N, NO2–N, PO4–P, TSS, Fe, COD, BOD5 tổng coliform Nhìn chung, nghiên cứu thiết lập số WQI nhằm đánh giá chất lượng nước cho sông Việt Nam dựa vào nhóm thơng số hóa lý sinh Việt Nam áp dụng số WQI Hoa Kỳ (NSFWQI) có phát triển số theo hướng phù hợp với chất lượng nước vùng Tổng cục môi trường ban hành Quyết định số 1460/QĐ–TCMT ngày 12 tháng 11 năm 2019 việc ban hành Hướng dẫn kỹ thuật tính tốn công bố số chất lượng nước Việt Nam (VN_WQI) với cơng thức tính tốn dựa tổ hợp nhóm chất lượng nước Thành phố Tân An đầu mối giao thông quan trọng vùng, gần tiếp giáp với hạt nhân kinh tế trọng điểm phía Nam, cửa ngõ di chuyển qua lại tỉnh miền Tây tỉnh miền Đông Nam Thành phố có tốc độ thị hóa cơng nghiệp hóa ngày tăng, áp lực tăng trưởng kinh tế làm tăng tác động tiêu cực đến Tài nguyên Môi trường, gây nên ô nhiễm môi trường, đặc biệt ô nhiễm nguồn nước mặt Hiện nay, nước sơng có tầm quan trọng việc phục vụ hoạt động sinh sống, sản xuất công nghiệp nông nghiệp chất lượng nước lại ngày ô nhiễm nguồn rác thải, nước thải từ sinh hoạt, chăn nuôi hoạt động công nghiệp, nông nghiệp Từ phân tích trên, nghiên cứu tập trung ứng dụng số WQI để đánh giá trạng chất lượng nước mặt sông Bảo Định đoạn chảy qua thành phố Tân An nhằm phục vụ công tác quản lý nguồn nước đề xuất giải pháp cải thiện môi trường nước sông nhằm phục vụ công tác quản lý nguồn nước đề xuất giải pháp cải thiện mơi trường nước sơng Nhóm nghiên cứu lựa chọn vùng nghiên cứu đoạn sông Bảo Định chảy qua Thành Phố Tân An thuộc khu vực phường 1,2,3,4,7 phường Tân Khánh Thành phố Tân An, khu vực trung tâm Thành phố Tân An nơi tập trung dân cư đông Thành phố Phương pháp nghiên cứu sở liệu 2.1 Giới thiệu khu vực nghiên cứu Khu vực nghiên cứu đoạn sông Bảo Định chảy qua Thành Phố Tân An thuộc khu vực phường 1,2,3,4,7 phường Tân Khánh Thành phố Tân An (Hình 1), bao gồm điểm: Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2022, 744, 28-38; doi:10.36335/VNJHM.2022(744).28-38 30 Hợp lưu sông Bảo Định–rạch Ông Đạo: Đây nơi tiếp nhận nước thải sinh hoạt, chăn nuôi khu dân cư ven sông, nước thải từ sở công nghiệp phường Tân Khánh– Thành phố Tân An, Khu công nghiệp Tân Hương–Tiền Giang Ngã kênh Lị Lu–Sơng Bảo Định: Vị trí quan trắc nằm nơi giao thoa kênh Lị Lu sơng Bảo Định, tiếp nhận chất thải phát sinh hoạt động công nghiệp sinh hoạt phường Khánh Hậu Tân Khánh Ngã Rạch Cây Bần–Sơng Bảo Định: Vị trí giao thoa Rạch Cây Bần Sông Bảo Định, khu vực tiếp nhận nước thải từ dân cư, chăn nuôi xung quanh Hợp lưu kênh phường – Sông Bảo Định: Vị trí hợp lưu kênh phường sơng Bảo Định, khu vực tiếp nhận nước thải sinh hoạt hộ dân khu vực phường 3, phường TP Tân An – cầu Bảo Định (chợ phường 1): Vị trí quan trắc cách chợ phường khoảng 200m, nơi tiếp nhận nước thải từ hoạt động sinh hoạt khu vực chợ Tân An Hình Phạm vi nghiên cứu 2.2 Phương pháp tính số chất lượng nước VN_WQI Nghiên cứu áp dụng phương pháp tính số chất lượng nước theo Quyết định số 1460/QĐ–TCMT ngày 12 tháng 11 năm 2019 việc ban hành hướng dẫn tính tốn cơng bố số chất lượng nước Việt Nam (VN–WQI) Có năm nhóm thơng số dùng để tính VN–WQI, bao gồm nhóm thơng số sau: Nhóm I: Thơng số pH; Nhóm II (nhóm thơng số thuốc bảo vệ thực vật): bao gồm thông số Aldrin, BHC, Dieldrin, DDTs (p,p’–DDT, p,p’–DDD, p,p’–DDE), Heptachlor & Heptachlorepoxide; Nhóm III (nhóm thơng số kim loại nặng): Bao gồm thông số As, Cd, Pb, Cr6+, Cu, Zn, Hg; Nhóm IV (nhóm thơng số hữu dinh dưỡng): Bao gồm thông số DO, BOD5, COD, TOC, N–NH4, N–NO3, N–NO2, P–PO4; Nhóm V (nhóm thơng số vi sinh): bao gồm thông số Coliform, E Coli Theo Quyết định số 1460/QĐ–TCMT ngày 12 tháng 11 năm 2019 việc ban hành hướng dẫn tính tốn công bố số chất lượng nước Việt Nam (VN–WQI), số chất lượng nước tính theo thang điểm (khoảng giá trị WQI) tương ứng với biểu tượng màu sắc để đánh giá chất lượng nước đáp ứng nhu cầu sử dụng, cụ thể Bảng Bảng Thang điểm tính số chất lượng nước [24] Khoảng giá trị WQI Chất lượng nước Phù hợp với mục đích sử dụng 91–100 Rất tốt Sử dụng tốt cho mục đích cấp nước sinh hoạt Mã màu 51;51;255 Xanh nước biển Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2022, 744, 28-38; doi:10.36335/VNJHM.2022(744).28-38 31 Khoảng giá trị WQI Chất lượng nước Phù hợp với mục đích sử dụng Mã màu Tốt Sử dụng cho mục đích cấp nước simh hoạt cần biện pháp xử lý phù hợp 0;255;0 76–90 Trung bình Sử dụng cho mục đích tưới tiêu mục đích tương đương khác 255;255;0 5–75 26–50 Xấu Sử dụng cho giao thông thủy mục đích tương đương khác 255;126;0 Da cam 10–25 Kém Nước ô nhiễm nặng, cần biện pháp xử lý tương lai 255;0;0 Đỏ Ô nhiễm nặng Nước nhiễm độc, cần có biện pháp khắc phục, xử lý 126;0; 35 < 10 Xanh Vàng Nâu Muốn tính WQISI phải tính thơng số nhóm Số liệu để tính tốn VN– WQI phải bao gồm tối thiểu 03/05 nhóm thơng số, bắt buộc phải có nhóm IV Trong nhóm IV có tối thiểu 03 thơng số sử dụng để tính tốn Trường hợp thủy vực chịu tác động nguồn ô nhiễm đặt thù bắt buộc phải lựa chọn nhóm thơng số đặc trưng tương ứng để tính tốn (thủy vực chịu tác động ô nhiễm thuốc bảo vệ thực vật bắt buộc phải có nhóm II, thủy vực chịu tác động kim loại nặng bắt buộc phải có nhóm III) Tính nhóm I Đối với thơng số pH Bảng Quy định giá trị BPi qi thông số pH i BPi qi < 5,5 10 5,5 50 100 8,5 100 50 >9 10 Nếu pH < 5,5 pH > 9, WQIpH = 10 Nếu 5,5 < pH < 6, WQIpH tính theo công thức sử dụng Bảng Nếu ≤ pH ≤ 8,5, WQIpH 100 Nếu 8,5 < pH < 9, WQIpH tính theo Cơng thức sử dụng Bảng q –qi+1 WQISI = BPi –BP (BPi+1 –Cp )+qi+1 i+1 i (1) Trong BPi nồng độ giới hạn giá trị thông số quan trắc quy định Bảng tương ứng với mức i; BPi+1 nồng độ giới hạn giá trị thông số quan trắc quy định Bảng tương ứng với mức i+1; qi giá trị WQI mức i cho bảng tương ứng với giá trị BPi; qi+1 giá trị WQI mức i+1 cho bảng tương ứng với giá trị BPi+1; Cp giá trị thơng số quan trắc đưa vào tính tốn Tính nhóm IV Đối với DO, BOD5, COD, PO4 tính cơng thức tra Bảng sau tính tốn WQI thơng số (WQISI) Tính tốn theo cơng thức sau: q –qi WQISI = BPi+1 –BP (Cp –BPi )+qi (2) i+1 i Trong Cp giá trị DO % bão hòa; BPi, BPi+1, qi, qi+1 giá trị tương ứng với mức i, i+1 Bảng Bảng Quy định giá trị qi, BPi cho thơng số nhóm IV V i qi BOD5 COD TOC Giá trị BPi quy định thông số N–NH4 N–NO3 N–NO2 P–PO4 Coliform E.coli mg/l MPN/100 ml Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2022, 744, 28-38; doi:10.36335/VNJHM.2022(744).28-38 i qi BOD5 COD TOC 100 75 50 25 10 ≤4 15 25 > 50 ≤ 10 15 30 50 ≥ 150 ≤4 15 25 ≥ 50 32 Giá trị BPi quy định thông số N–NH4 N–NO3 N–NO2 P–PO4 Coliform E.coli mg/l MPN/100 ml < 0,3 ≤ 0,2 ≤ 0,05 ≤ 0,1 ≤ 2.500 ≤ 20 0,3 – 0,2 5.000 50 0,6 10 – 0,3 7.500 100 0,9 15 – 0,5 10000 200 >5 > 15 > 0,05 ≥4 > 10.000 > 200 Tính nhóm V Đối với E–coli, Coliform tính cơng thức (2) tra Bảng sau tính tốn WQI thơng số (WQISI) Tính tốn số WQISI Sau tính tốn số WQISI cho nhóm Chỉ số WQI tổng cho nhóm theo cơng thức (3) sau: WQI (∏n WQI ) 1⁄n (∏m WQI ) 1⁄m 1 1⁄2 WQI= 100 I × i=1 100 II × i=1 100 III × [k ∑ki=1 WQIIV × l ∑li=1 WQIV ] (3) Trong WQII kết tính tốn thơng số nhóm I; WQIII kết tính tốn thơng số nhóm II; WQIIII kết tính tốn thơng số nhóm III; WQIIV kết tính tốn thơng số nhóm IV; WQIV kết tính tốn thơng số nhóm V Trong nghiên cứu này, nhóm nghiên cứu sử dụng nhóm thơng số nhóm I, nhóm IV nhóm V để tính tốn số WQISI 2.2 Cơ sở liệu phục vụ cho tính tốn Dữ liệu thu thập từ trạm quan trắc với tần suất thực lần/năm quản lý Trung tâm Quan trắc Môi trường tỉnh Long An, Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Long An từ năm 2019 đến năm 2021 trạm quan trắc gồm: Ranh Long An Tiền Giang (BĐ–01), Ngã Ba kênh Lò Lu (BĐ–02), Ngã Ba Rạch Cây Bần (BĐ–03), Hợp lưu kênh phường (BĐ–04), Chợ phường TP.Tân An (BĐ–06) với tần suất thực lần/năm (Hình 1) Điểm quan trắc BĐ–01 chọn để đánh giá chất lượng nước thải sinh hoạt, chăn nuôi dân cư ven sông nước thải từ sở công nghiệp gần hợp lưu sông Bảo Định–Rạch Ông Đạo Điểm quan trắc BĐ–02 chọn để đánh giá chất lượng nước vị trí giao kênh Lị Lu sơng Bảo Định, nơi tập trung nhiều hoạt động công nghiệp, sinh hoạt dân cư phường Khánh Hậu Tân Khánh Điểm quan trắc BĐ–03 đánh giá chất lượng nước rạch Cây Bần giao với Sông Bảo Định, nơi tiếp nhận nước thải dân cư địa phương chăn nuôi Điểm quan trắc BĐ–04 chọn nơi tiếp nhận nước thải sinh hoạt từ khu vực TP Tân An Điểm quan trắc BĐ–06 đánh giá chất lượng nước đoạn sơng có nước thải từ hoạt động dân sinh TP Tân An khu vực chợ Tân An Khu vực nghiên cứu đoạn sông Bảo Định chảy qua thị xã Tân An, tỉnh Long An với chiều dài khoảng 6km Vị trí nghiên cứu trình bày (Hình 1) Kết thảo luận Sử dụng kết tính tiêu chất lượng nước theo hai mùa năm từ 2019–2021, chất lượng nước mặt sông Bảo Định đoạn chảy qua thành phố Tân An đánh giá so với cột A2 QCVN 08–MT:2015/BTNMT (Cột A2) – Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia Chất lượng nước mặt sau: Hàm lượng thông số pH, N–NO3–, Coliform giá trị cho phép theo QCVN 08–MT:2015/BTNMT (Cột A2) – Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia Chất lượng nước mặt Hàm lượng DO nước mặt giai đoạn 2019–2021 vào mùa khô dao động khoảng 3,03–5,54mg/l (Hình 2a) Có vị trí BĐ–04 chạm vượt mức cho phép theo QCVN 08–MT:2015/BTNMT Vào mùa mưa, hàm lượng DO nước mặt dao động Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2022, 744, 28-38; doi:10.36335/VNJHM.2022(744).28-38 33 khoảng 2,97–5,15 (Hình 2b) Trạm quan trắc BĐ–04 (9/2019) BĐ–03 (11/2021) có giá trị chạm vượt mức cho phép Các vị trí cịn lại tăng nhẹ so với mùa khô Vào mùa khô, phần lớn vị trí quan trắc có giá trị COD cao giá trị tối đa cho phép với giá trị dao động khoảng 6–46 mg/l (Hình 2c) Vào tháng 6/2019–6/2020 giá trị COD lại tăng cao lớn nhiều so với giá trị tối đa cho phép Giá trị COD cao khu vực BĐ–04 (3/2020) BĐ–01 (6/2020) Vào mùa mưa, giá trị COD dao động khoảng 6–39 mg/l (Hình 2d) Giá trị COD 9/2021 giảm mạnh so với mùa khô 3/2021 Giá trị COD cao điểm quan trắc BĐ–04 (9/2020) thấp điểm quan trắc BĐ–04 (9/2019) DO (a) Hàm lượng DO (mg/l) Hàm lượng DO (mg/l) (b) 5 tháng tháng tháng 2019 BĐ-01 BĐ-04 tháng tháng 2020 tháng tháng 2021 COD tháng 11 tháng 2019 Các điểm quan trắc BĐ-03 QCVN 08 BĐ-02 BĐ-06 50 BĐ-01 BĐ-04 tháng 11 2020 BĐ-02 BĐ-06 tháng tháng 11 2021 Các điểm quan trắc BĐ-03 QCVN 08 COD (c) (d) 50 40 Hàm lượng COD (mg/l) Hàm lượng COD (mg/l) DO 30 20 10 40 30 20 10 tháng tháng 2019 tháng tháng 2020 tháng tháng tháng 2021 Các điểm quan trắc BĐ-01 BĐ-04 BĐ-02 BĐ-06 BĐ-03 QCVN 08 tháng 11 2019 BĐ-01 BĐ-04 tháng tháng 11 2020 BĐ-02 BĐ-06 tháng tháng 11 2021 Các điểm quan trắc BĐ-03 QCVN 08 Hình (a) Hàm lượng DO mùa khô; (b) Hàm lượng DO mùa mưa; (c) Hàm lượng COD mùa khô; (d) Hàm lượng COD mùa mưa Hầu hết giá trị BOD5 vị trí quan trắc vào mùa khô chạm mức vượt giá trị tối đa cho phép Giá trị đạt cực đại điểm quan trắc BĐ–01 (6/2020) với 17 mg/l thấp (6/2021) với mg/l điểm (Hình 3a) Vào mùa mưa, giá trị BOD5 dao động khoảng 2–14 mg/l (Hình 3b) Các vị trí điểm quan trắc 9/2019 9/2021 giảm so với mùa khô Tuy nhiên, cuối 11/2019–11/2921 hầu hết giá trị BOD5 chạm vượt mức cho phép điểm quan trắc Giá trị cực đại BĐ–04 14 mg/l cực tiểu mg/l điểm Vào mùa khơ, giá trị N–NO2– có 20/30 điểm có giá trị cao giá trị cho phép (Hình 3c) Ở tháng ba năm giá trị N–NO2– giảm dần đạt giá trị nhỏ BĐ–03 (3/2020) 0,01 mg/l Vào 6/2020 giá trị N–NO2– lại tăng mạnh giá trị cực đại BĐ–01 (6/2020) 0,38 mg/l (Hình 3d) Vào mùa mưa, 9/2019–9/2020 giá trị N–NO2– tăng cao đạt giá trị cao BĐ–04 0,15 mg/l Giá trị thấp BĐ–06 (11/2020) 0,013 md/l Các thơng số từ 11/2020–11/2021 lại có giảm so với đầu năm đạt quy chuẩn giá trị cho phép Nhìn chung, tháng ba năm 2019–2021 hầu hết giá trị thông số NH4+ vượt mức giá trị tối đa cho phép Giá trị cực đại BĐ–01 (6/2020) 3,09 mg/l đạt giá trị thấp BĐ–06 (3/2021) 0,12 mg/l (Hình 3e) Trong tháng 6/2020 giá trị có biến động lớn dao động khoảng 2,75–3,09 mg/l, chí cao gấp gấp lần điểm quan trắc khác Tương tự mùa khơ giá trị NH4+ hầu hết vị trí quan trắc vượt mức Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2022, 744, 28-38; doi:10.36335/VNJHM.2022(744).28-38 34 cho phép lần (Hình 3f) Trong mùa mưa này, vị trí có giá trị cao BĐ–03 2,45 mg/l Nhìn chung giá trị đo NH4+ vào mùa mưa cao mùa khô Vào mùa khô, hàm lượng P–PO43– vị trí BĐ–01 (6/2020) có giá trị P–PO43– cao vượt giá trị tối đa cho phép 0,65mg/l (Hình 3g) Giá trị P–PO43– vị trí BĐ–01 thường có giá trị cao điểm quan trắc khác Các thông số dao động khoảng 0,085–0,65 mg/l Vị trí BĐ–06 (6/2020), (3/2021) BĐ–02 (6/2021) khơng phân tích Phosphat Vào mùa mưa, thông số quan trắc P–PO43– có biến động lớn cao nhiều so với đợt mùa khơ kì dao động khoảng 0,026–0,77 mg/l (Hình 3h) Giá trị cao BĐ– 04 (9/2020) 0,77 mg/l thấp BĐ–06 (9/2021) 0,026 mg/l BOD5 BOD5 18 (a) 15 Hàm lượng BOD5 (mg/l) Hàm lượng BOD5 (mg/l) 20 (b) 13 10 tháng tháng 2019 tháng tháng tháng 2020 BĐ-01 BĐ-04 tháng -2 tháng 11 2019 Các điểm quan trắc BĐ-03 QCVN 08 BĐ-02 BĐ-06 tháng 2021 BĐ-01 BĐ-04 tháng tháng 11 2021 Các điểm quan trắc BĐ-03 QCVN 08 BĐ-02 BĐ-06 N–NO2– (c) 0.3 Hàm lượng NO2––N (mg/l) 0.4 (d) 0.3 0.2 0.2 0.1 0.1 tháng tháng 2019 BĐ-01 BĐ-04 tháng tháng 2020 tháng tháng tháng Các điểm quan trắc BĐ-03 QCVN 08 BĐ-02 BĐ-06 tháng 11 2019 2021 NH4+ BĐ-01 BĐ-04 (e) 2.5 tháng tháng 11 2020 BĐ-02 BĐ-06 tháng tháng 11 2021 Các điểm quan trắc BĐ-03 QCVN 08 NH4+ 3.5 3.5 Hàm lượng NH4+ (mg/l) Hàm lượng NO2––N (mg/l) tháng 11 2020 N–NO2– 0.4 (f) 2.5 Hàm lượng NH4+ (mg/l) 1.5 1.5 0.5 0.5 tháng tháng 2019 BĐ-01 BĐ-04 tháng tháng 2020 BĐ-02 BĐ-06 tháng tháng tháng tháng 11 tháng tháng 11 tháng tháng 11 2021 Các điểm quan trắc BĐ-03 QCVN 08 2019 BĐ-01 BĐ-04 P–PO43– 0.8 (g) 0.6 0.4 0.2 tháng BĐ-01 BĐ-04 tháng 2019 tháng tháng 2020 BĐ-02 BĐ-06 tháng tháng Các điểm quan trắc 2021 BĐ-03 QCVN 08 2020 BĐ-02 BĐ-06 2021 Các điểm quan trắc BĐ-03 QCVN 08 P–PO43– Hàm lượng P–PO43– (mg/l) Hàm lượng P–PO43– (mg/l) tháng (h) 0.8 0.6 0.4 0.2 tháng tháng 11 tháng tháng 11 tháng tháng 11 2019 BĐ-01 BĐ-04 2020 BĐ-02 BĐ-06 2021 Các điểm quan trắc BĐ-03 QCVN 08 Hình (a) Hàm lượng BOD5 mùa khô; (b) Hàm lượng BOD5 mùa mưa; (c) Hàm lượng N–NO2– mùa khô; (d) Hàm lượng N–NO2– mùa mưa; (e) Hàm lượng NH4+ mùa khô; (f) Hàm lượng NH4+ mùa mưa; (g) Hàm lượng P–PO43– mùa khô; (h) Hàm lượng P–PO43– mùa mưa Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2022, 744, 28-38; doi:10.36335/VNJHM.2022(744).28-38 35 Tính tốn số WQI thực vị trí vùng nghiên cứu, với tần suất lấy mẫu lần/ năm (3 tháng lần) Với 12 lần lấy mẫu, kết thu được trình bày Hình 4, Hình 3.1 Mùa khô Chất lượng nước mặt sông Bảo Định đoạn chảy qua thành phố Tân An giai đoạn 2019– 2021 vào mùa khô dao động từ mức đến tốt (47–81), cụ thể: Năm 2019, giá trị VN_WQI có mức dao động từ 47 (Cam) – 75 (Vàng) (Hình 4) với mức độ chênh lệch điểm khơng q cao Tại điểm có VN_WQI màu cam sử dụng cho giao thơng thủy mục đích tương đương khác Ở điểm có VN_WQI màu vàng sử dụng cho mục đích tưới tiêu mục đích tương đương khác Điểm quan trắc BĐ–06 có giá trị WQI mức thấp (WQI = 47) so với điểm lại Nước mặt vị trí quan trắc bị nhiễm hữu (BOD5 COD) dinh dưỡng (NH4+ P– PO43–) Nguyên nhân ảnh hưởng nước thải từ chợ Tân An động sinh hoạt dân địa phương dọc hạ nguồn sơng Bảo Định Cần có biện pháp xử lý tương lai để sử dụng nước nhiều mục đích hơn, tốt 100 80 60 40 20 WQI mùa khô BĐ-01 2019 67 2020 73 2021 71 BĐ-02 70 78 76 BĐ-03 71 80 74 BĐ-04 75 81 71 BĐ-06 47 79 81 BĐ-01 BĐ-02 BĐ-03 BĐ-04 BĐ-06 Hình Biểu đồ giá trị VN_WQI giai đoạn 2019–2021 vào mùa khô Năm 2020, giá trị VN_WQI có mức dao động từ 73 (Vàng) – 81 (Xanh lá) (Hình 4) với mức độ chênh lệch điểm khơng cao Tại điểm có VN_WQI màu vàng sử dụng cho mục đích tưới tiêu mục đích tương đương khác Tại điểm có VN_WQI màu xanh có chất lượng nước tốt sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt cần biện pháp xử lý phù hợp Giá trị WQI điểm BĐ–06 có tăng lên đáng kể từ mức 47 (cam) đến mức 79 (tốt) Chất lượng nước điểm quan trắc BĐ–01 có giá trị WQI mức thấp so với điểm cịn lại có cải thiện so với năm 2019 Nước mặt điểm BĐ–01 bị ô nhiễm hữu với nồng độ BOD5 vượt quy chuẩn so sánh 1,33 lần vào tháng 2,83 lần vào tháng Nồng độ COD tăng cao BĐ–01 đợt quan trắc tháng với COD đạt 46 mg/l (vượt 3,07 lần so với quy chuẩn) Nguyên nhân điểm quan trắc BĐ–01 nơi giáp ranh Tiền Giang Long An nên bị ảnh hưởng nước thải công nghiệp khu công nghiệp Tân Hương–Tiền Giang nước thải sinh hoạt chăn nuôi dân cư ven sông Năm 2021, giá trị VN_WQI có mức dao động từ 71 (Vàng) – 81 (Xanh lá) (Hình 4) với mức độ chênh lệch điểm khơng cao Tại điểm có VN_WQI màu vàng sử dụng cho mục đích tưới tiêu mục đích tương đương khác Tại điểm có VN_WQI màu xanh có chất lượng nước tốt sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt cần biện pháp xử lý phù hợp Chất lượng nước điểm quan trắc BĐ–01 BĐ–04 có giá trị WQI 71, mức thấp so với điểm lại Giá trị WQI điểm BĐ–01 có giảm nhẹ so với năm 2020 Sau lần cải thiện giá trị WQI vào năm 2020 81 so với 2019 75, điểm quan trắc BĐ–04 có giá trị WQI giảm xuống mức 71 (vàng) vào năm 2022 Nguyên nhân giai đoạn mùa khơ nóng, lượng mưa dẫn đến dịng Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2022, 744, 28-38; doi:10.36335/VNJHM.2022(744).28-38 36 chảy nước sông giảm xuống dẫn đến giảm khả làm sơng Cần có biện pháp xử lý tương lai để sử dụng nước nhiều mục đích hơn, tốt 3.2 Mùa mưa Chất lượng nước mặt sông Bảo Định đoạn chảy qua tỉnh Thành Phố Tân An giai đoạn 2019–2021 vào mùa mưa dao động từ mức đến tốt (47–77), cụ thể: Năm 2019, giá trị VN_WQI có mức dao động từ 47 (Cam) – 66 (Vàng) (Hình 5) với mức độ chênh lệch điểm khơng q cao Tại điểm có VN_WQI màu cam sử dụng cho giao thông thủy mục đích tương đương khác Ở điểm có VN_WQI màu vàng sử dụng cho mục đích tưới tiêu mục đích tương đương khác Ba trạm quan trắc: BĐ–01, BĐ–02, BĐ–03 có giá trị WQI giảm đáng kể so với mùa khơ, có hai trạm BĐ–02 BĐ–03 giảm xuống mức màu cam Chất lượng nước mặt điểm BĐ–06 có cải thiện đáng kể vào mùa mưa với mức 65 (vàng) Giá trị điểm BĐ–04 giảm từ 75 (vàng) vào mùa khô đến 66 (vàng) vào mùa mưa Phần lớn thơng số COD, BOD5, NH4+, P–PO43– (Hình 2d, Hình 3b, Hình 3f, Hình 3h) vào tháng 11 cao tháng 9, vượt quy chuẩn cao so với mùa khô 100 WQI mùa mưa 80 60 40 20 BĐ-01 2019 52 2020 55 2021 67 BĐ-02 47 59 66 BĐ-03 49 50 77 BĐ-04 66 57 64 BĐ-06 65 63 77 BĐ-01 BĐ-02 BĐ-03 BĐ-04 BĐ-06 Hình Biểu đồ giá trị VN_WQI giai đoạn 2019–2021 vào mùa mưa Năm 2020, giá trị VN_WQI có mức dao động từ 50 (Vàng) – 63 (Vàng) (Hình 5) với mức độ chênh lệch điểm không cao So với mùa khô, điểm quan trắc vào mùa mưa có giá trị WQI giảm Điểm quan trắc BĐ–03 có mức dao động lớn từ 80 (Xanh lá) vào mùa khô đến 50 (Cam) vào mùa mưa Nhìn chung, chất lượng nước mặt vị trí quan trắc vào mùa mưa giảm nhiễm hữu dinh dưỡng nồng độ COD, BOD5, NH4+, P–PO43– tăng (Hình 2d, Hình 3b, Hình 3f, Hình 3h) Ngun nhân mùa mưa làm rửa trơi đất xuống lịng sơng nên dẫn đến nhiễm tăng cao Năm 2021, giá trị VN_WQI có mức dao động từ 64 (Vàng) – 77 (Xanh lá) với mức độ chênh lệch điểm không cao Chất lượng nước mặt mùa mưa điểm quan trắc vào năm 2022 hầu hết tăng so với năm 2019 2020 Hai điểm BĐ–03 BĐ–06 tăng cao với giá trị WQI đạt 77 (Xanh lá), có chất lượng nước tốt dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt có biện pháp xử lý phù hợp Giá trị WQI điểm quan trắc BĐ–01, BĐ–02 BĐ–04 dao động khoảng 64–67 (Vàng) dùng cho mục đích tưới tiêu Kết luận Giá trị WQI qua tính tốn số chất lượng nước Việt Nam (VN_WQI) theo hướng dẫn Quyết định số 1460/QĐ–TCMT từ 2019–2021 cho thấy chất lượng nước vào mùa mưa (tháng 9, tháng 11) xấu mùa khô (tháng 3, tháng 6) khu vực sông Bảo Định đoạn chảy qua Thành phố Tân An Theo khơng gian, chất lượng nước mặt vị trí quan trắc khu dân cư thường ô nhiễm so với khu vực khác vị trí Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2022, 744, 28-38; doi:10.36335/VNJHM.2022(744).28-38 37 thường có hàm lượng BOD5, COD Coliforms cao Theo thời gian, chất lượng nước mặt mùa mưa thường có xu hướng xấu mùa khơ mùa mưa làm rửa trơi đất xuống lịng sơng dẫn đến nhiễm nước mặt có xu hướng tăng Bên cạnh kết đạt được, nghiên cứu số hạn chế như: chưa đánh giá nồng độ nhóm thơng số kim loại nặng As, Cd, Pb, Cr6+, Cu, Zn, Hg thông số vi sinh E Coli Bên cạnh đó, chất lượng nước đánh giá cho hai mùa mưa khô nên để đánh giá diễn biến năm cần tăng cường tần suất quan trắc vị trí quan trắc sông Bảo Định Tài liệu tham khảo Tyagi, S et al Water quality assessment in terms of water quality index Am J Water Resour 2013, 3, 34–38 Katyal, D Water quality indices used for surface water vulnerability assessment Int J Environ Sci 2011, 1, 154–173 Hoseinzadeh, E.; Khorsandi, H.; Wei, C.A.; Mahdi Evaluation of Aydughmush river water quality using the national sanitation foundation water quality index (NSFWQI), river pollution index (RPI), and forestry water quality index (FWQI) Desalin Water Treat 2015, 11, 2994–3002 Jacobs, H.L et al Water quality criteria–stream vs effluent standards Water Pollut Control Fed 1965, 292–315 Poonam, T.; Tanushree, B.; Sukalyan, C Water quality indices–important tools for water quality assessment: a review Int J Adv Chem 2013, 1, 15–28 Said, A.; Stevens, D.K.; Sehlke, G An innovative index for evaluating water quality in streams Environ Manage 2004, 3, 406–414 Rosemond, S.D.; Duro, D.C.; Dubé, M Comparative analysis of regional water quality in Canada using the Water Quality Index Environ Monit Assess 2009, 1, 223–240 Lumb, A.; Halliwell, D.; Sharma, T Application of CCME Water Quality Index to monitor water quality: A case study of the Mackenzie River basin, Canada Environ Monit Assess 2006, 1, 411–429 Abdul Maulud, K.N et al A study of spatial and water quality index during dry and rainy seasons at Kelantan River Basin, Peninsular Malaysia Arabian J Geosci 2021, 2, 1–19 10 Jawad, A.H.M.; Haider, S.A.; Bahram, K.M Application of water quality index for assessment of Dokan lake ecosystem, Kurdistan region, Iraq J Water Resour Prot 2010, 2(9), 792–798 11 Misaghi, F et al Introducing a water quality index for assessing water for irrigation purposes: A case study of the Ghezel Ozan River Sci Total Environ 2017, 107– 116 12 Bhargava, D.S Use of water quality index for river classification and zoning of Ganga River Environ Pollut Series B, Chem Phys 1983, 1, 51–67 13 Das Kangabam, R et al Development of a water quality index (WQI) for the Loktak Lake in India Appl Water Sci 2017, 6, 2907–2918 14 Hợp, N.V et al Đánh giá chất lượng nước sông Bồ tỉnh Thừa Thiên Huế dựa vào số chất lượng nước (WQI) Hue Univ J Sci 2010, 58, 77–85 15 Bui, H.T.D.; Le, T.N Assessing changes in surface water quality and pollutant load in Dong Nai province Sci J Technol Dev 2016, 4, 249–258 16 Huu, T.D Evaluation of water quality of a Blue Lake at An Son commune, Thuy Nguyen district, Hai Phong city by Water Quality Index (WQI), Trophic State Index (TSI) and Heavy Metal Pollution Index (HPI) VNU J Sci.: Earth Environ Sci 2017, 1S, 45–54 17 Sơn, C.T., et al Đánh giá chất lượng nước số sông địa bàn huyện Gia Lâm sử dụng số chất lượng nước–WQI TNU J Sci Technol 2019, 7, 133–140 Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2022, 744, 28-38; doi:10.36335/VNJHM.2022(744).28-38 38 18 Thanh, T.D et al The first step of application of water quality index (WQI) to assessment of sea water quality in the Gulf of Tonkin in 2018 Vietnam J Mar Sci Technol 2020, 4B, 171–181 19 Thanh, T.T et al Ứng dụng số WQI để đánh giá chất lượng nước mặt khu công nghiệp Phước Đơng–Bời Lời, huyện Gị Dầu, tỉnh Tây Ninh Sci J Nat Resour Environ 2021, 37, 107–119 20 Tường, V.N.T.; Thùy, T.T.T Ứng dụng số chất lượng nước (WQI) đánh giá biến động chất lượng nước mặt thành phố Quy Nhơn giai đoạn 2015–2020 Sci J Nat Resour Environ 2022, 40, 97–107 21 Quan, T.M.; Thuy, T.T Using Water Quality Index to evaluate surface water quality in the South of Binh Duong province Sci Technol Dev J Nat Sci 2018, 6, 118–127 22 Giàu, V.T.N.; Tuyen, P.T.B.; Trung, N.H Đánh giá biến động chất lượng nước mặt sông cần thơ giai đoạn 2010–2014 phương pháp tính tốn số chất lượng nước (WQI) Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ 2019, CĐ Môi trường, 105–113 23 Thuy, P.T.T et al Water quality assessment using water quality index: a case of the Ray River, Vietnam TNU J Sci Technol 2021, 6, 38–47 24 Quyết định số 1460/QĐ–TCMT việc ban hành Hướng dẫn kỹ thuật tính tốn cơng bố số chất lượng nước Việt Nam (VN WQI) Assessment of surface water quality using WQI index at flowing through Bao Dinh river, Tan An City Nguyen Ngoc Trinh1*, Nguyen Hoang Duc Thinh1, Nguyen Thi Quynh Thu1, Pham Thi Diem Phuong1, Can Thu Van1, Le Thi Kim Thoa1 Ho Chi Minh City University of Natural Resources and Environment; trinhnn@hcmunre.edu.vn; ntqthu@hcmunre.edu.vn; ptdphuong@hcmunre.edu.vn; ctcan@hcmunre.edu.vn; ltkthoa@hcmunre.edu.vn Abstract: Bao Dinh River is currently receiving a large number of pollutants due to population activities and economic development in the area Water quality tends to worsen during the dry season months due to stagnant water from the operation of the sluices to prevent salinity from the Tien and Vam Co rivers This study focuses on assessing surface water quality at flowing through Bao Dinh river, Tan An City using water quality index (WQI) in the period 2019–2021 WQI index in this study was calculated according to the formula with groups of parameters: Group I: pH; group IV: DO, BOD5, COD, N–NO2–, N–NO3–, NH4+ P–PO43– and group V: Coliform based on Decision No 1460/QD–TCMT dated November 12, 2019 in Vietnam The results show that surface water quality at monitoring sites in residential areas is more polluted than in other areas because these areas have higher levels of BOD5, COD and Coliforms Surface water quality in the dry season tends to be better than surface water quality in the rainy season Keywords: Tan An city; Water quality; WQI index; Bao Dinh river ... trung ứng dụng số WQI để đánh giá trạng chất lượng nước mặt sông Bảo Định đoạn chảy qua thành phố Tân An nhằm phục vụ công tác quản lý nguồn nước đề xuất giải pháp cải thiện môi trường nước sông. .. TP Tân An Điểm quan trắc BĐ–06 đánh giá chất lượng nước đoạn sơng có nước thải từ hoạt động dân sinh TP Tân An khu vực chợ Tân An Khu vực nghiên cứu đoạn sông Bảo Định chảy qua thị xã Tân An, ... [10] ứng dụng số WQI để đánh giá chất lượng nước hồ Dokan, vùng Kurdistan, Iraq [10] [11] điều chỉnh thông số để bao gồm thông số chất lượng nước phù hợp cho việc tưới tiêu áp dụng số cho sông