Phương pháp đánh giá theo tiêu chuẩnĐây là phƣơng pháp truyền thống đƣợc áp dụng phổ biến đánh giá chất lƣợng thủy vực thông qua việc so sánh giá trị các tham số chất lƣợng nƣớc với các
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI o0o - PHẠM THỊ THU HƢƠNG ĐÁNH GIÁ DIỄN BIẾN CHẤT LƢỢNG NƢỚC CÁC SƠNG CHÍNH TRÊN HÀ NỘI THÔNG QUA CÁC CHỈ SỐ CHẤT LƢỢNG NƢỚC VÀ ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP QUẢN LÝ BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MƠI TRƢỜNG NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC TS HỒNG THỊ THU HƢƠNG HÀ NỘI - 2013 17081779627235ece31e3-3e85-420e-ae54-ee98e100c575 17081779627236c4a3686-ceb9-4f62-b13c-c74a90d34196 1708177962722c068635a-623f-415d-b0ef-b17ed9b75526 LỜI CẢM ƠN Trong thời gian học tập, nỗ lực thân, nhận giúp đỡ nhiệt tình thầy Viện Khoa học Công nghệ Môi trường – Đại học Bách Khoa Hà Nội, Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin, gia đình tồn thể bạn bè Có kết ngày hôm nay, trước hết, xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới TS Hồng Thị Thu Hương tận tình bảo cho việc định hướng hoàn thành luận văn tạo điều kiện tốt cho suốt trình làm luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn thầy cô Viện Khoa học Công nghệ Môi trường – Đại học Bách Khoa Hà Nội truyền đạt kiến thức kinh nghiệm bổ ích q trình học tập trường Tôi xin gửi lời cảm ơn tới Viện Khoa học Công nghệ Mỏ - Vinacomin tạo điều kiện thuận lợi thời gian để tơi n tâm học tập công tác Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè giúp đỡ tơi suốt thời gian học tập Do hiểu biết hạn chế nên luận văn cịn thiếu sót, tơi mong nhiều đóng góp ý kiến thầy cô bạn đồng nghiệp để luận văn hoàn chỉnh Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 12 nnăm 2013 Phạm Thị Thu Hương i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài “Đánh giá diễn biến chất lượng nước sơng Hà Nội thông qua số chất lượng nước đề xuất biện pháp quản lý bảo vệ” TS Hồng Thị Thu Hƣơng hƣớng dẫn cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu trích dẫn luận văn có nguồn gốc rõ ràng, đƣợc rõ nguồn gốc, đƣợc công bố theo quy định đƣợc cho phép tác giả Các kết nghiên cứu luận văn không giống với luận văn trƣớc Hà Nội, ngày tháng 12 năm 2013 NGƢỜI CAM ĐOAN Phạm Thị Thu Hƣơng ii MỤC LỤC DANH MỤC VIẾT TẮT v DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC HÌNH vii MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Các phƣơng pháp đánh giá chất lƣợng thủy vực 1.1.1 Phƣơng pháp đánh giá theo tiêu chuẩn 1.1.2 Phƣơng pháp số chất lƣợng nƣớc 1.1.2.1 Khái niệm số chất lƣợng nƣớc 1.1.2.2 Lịch sử phát triển số chất lƣợng nƣớc 1.1.2.3 Ƣu điểm WQI đánh giá diễn biến chất lƣợng nƣớc 1.1.2.4 Các phƣơng pháp tính tốn số chất lƣợng nƣớc 1.2 Lƣu vực sông Nhuệ - Đáy 16 1.2.1 Giới thiệu LVS Nhuệ - Đáy 16 1.2.2 Các nguồn thải ảnh hƣởng đến chất lƣợng nƣớc LVS Nhuệ - Đáy 23 1.2.2.1 Nguồn thải công nghiệp 23 1.2.2.2 Nguồn thải sinh hoạt 25 1.2.2.3 Nguồn thải làng nghề 26 1.2.2.4 Nguồn thải y tế 26 1.2.2.5 Nguồn thải nông nghiệp 27 1.2.3 Hiện trạng chất lƣợng nƣớc LVS Nhuệ - Đáy 29 1.2.3.1 Chất lƣợng nƣớc sông Nhuệ 29 1.2.3.2 Chất lƣợng nƣớc sông Đáy 30 1.2.3.3 Chất lƣợng nƣớc số sông nội thành Hà Nội 31 1.2.3.4 Chất lƣợng nƣớc số sông khác lƣu vực 31 CHƢƠNG MỤC TIÊU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 33 2.1.1 Mục tiêu chung 33 2.1.2 Nội dung nghiên cứu 33 2.2 Phạm vi nghiên cứu 33 iii 2.2.1 Ví trí nghiên cứu LVS Nhuệ - Đáy 33 2.2.2 Thời gian 36 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 36 2.3.1 Phƣơng pháp WQI Bộ Tài nguyên Môi trƣờng 36 2.3.2 Phƣơng pháp WQI tổng quát Kannel 39 2.3.3 Tính tốn WQI theo phƣơng pháp Phạm Ngọc Hồ 44 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 48 3.1 Diễn biến chất lƣợng nƣớc LVS Nhuệ - Đáy 48 3.1.1 Sông Nhuệ 48 3.1.2 Sông Đáy 50 3.1.3 Một số sông nội thành Hà Nội 52 3.1.4 Một số sông khác lƣu vực 54 3.2 So sánh phƣơng pháp đánh giá WQI với phƣơng pháp tiêu chuẩn truyền thống chất lƣợng nƣớc lƣu vực sông Nhuệ – Đáy 56 3.3 Đánh giá mức độ phù hợp tính ứng dụng phƣơng pháp tính tốn WQI áp dụng 57 3.3.1 Phƣơng pháp Bộ Tài nguyên Môi trƣờng 57 3.3.2 Phƣơng pháp Kannel 58 3.3.3 Phƣơng pháp GS Phạm Ngọc Hồ 58 3.3.4 Kiến nghị việc lựa chọn WQI 59 3.4 Đề xuất biện pháp quản lý, bảo vệ LVS Nhuệ - Đáy 62 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 65 Kết luận 65 Kiến nghị 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 PHỤ LỤC 70 iv DANH MỤC VIẾT TẮT BOD CCME : Biochemical oxygen demand (Nhu cầu oxy sinh hóa) : The Canadian Council of Ministers of the Environment (Bộ Môi trƣờng Canada) COD : Chemical oxygen demand (Nhu cầu oxy hóa học) DO : Dissolved Oxygen (Oxy hịa tan) LVS : Lƣu vực sông NSF : National Sanitation Fund (Quỹ Vệ sinh Quốc gia) QCVN : Quy chuẩn Việt Nam TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam TNMT : Tài nguyên Môi trƣờng TP : Thành phố TSS : Total suspended solids (Tổng chất rắn lơ lửng) WQI : Water quality index (Chỉ số chất lƣợng nƣớc) v DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Ƣu nhƣợc điểm phƣơng pháp đánh giá diễn biến chất lƣợng nƣớc Bảng 1.2 Trọng số thông số NSF-WQI Bảng 1.3 Phân loại chất lƣợng nƣớc theo giá trị NSF-WQI Bảng 1.4 Phân loại chất lƣợng nƣớc dựa giá trị WQI-CCME Bảng 1.5 Các thông số chất lƣợng nƣớc trọng số đƣợc lựa chọn 11 Bảng 1.6 Phân loại chất lƣợng nguồn nƣớc mặt theo số WQI 11 Bảng 1.7 Phân loại chất lƣợng nguồn nƣớc mặt theo số WQI 13 Bảng 1.8: Mức hƣớng dẫn số thông số chất lƣợng nƣớc 15 Bảng 1.9 Phân loại chất lƣợng nguồn nƣớc mặt theo số WQI 15 Bảng 2.1 Tỷ lệ nguồn thải gây nhiễm môi trƣờng LVS Nhuệ - Đáy 23 Bảng 2.2 Tải lƣợng chất ô nhiễm từ nguồn thải sinh hoạt LVS Nhuệ - Đáy năm 2008 25 Bảng 2.3 Tải lƣợng chất ô nhiễm từ nguồn thải bệnh viện LVS Nhuệ - Đáy năm 2008 27 Bảng 2.4: Mô tả điểm quan trắc chất lƣợng nƣớc LVS Nhuệ - Đáy 33 Bảng 2.5 Bảng quy định giá trị qi, BPi 37 Bảng 2.6 Bảng quy định giá trị BPi qi DO% bão hòa 38 Bảng 2.7 Bảng quy định giá trị BPi qi thông số pH 38 Bảng 2.8 Phân loại chất lƣợng nƣớc theo giá trị WQI Bộ TNMT 39 Bảng 2.9 Bảng tiêu chuẩn hóa giá trị thơng số sử dụng tính tốn số chất lƣợng nƣớc 41 Bảng 2.10 Hệ thống phân loại chất lƣợng nƣớc theo WQI Kannel 44 Bảng 2.11 Bảng phân cấp chất lƣợng nƣớc ứng với n chẵn n lẻ điểm j 45 Bảng 3.1 Hệ số tƣơng quan thơng số tính tốn với WQI theo phƣơng pháp tổng quát Kannel 60 Bảng 3.2 Hệ số tƣơng quan thông số tính tốn với WQI theo phƣơng pháp GS Phạm Ngọc Hồ 61 Bảng 3.3: Tỷ lệ điểm quan trắc không thay đổi phân loại chất lƣợng nƣớc 62 vi DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Bản đồ mạng lƣới sơng suối LVS Nhuệ - Đáy 18 Hình 2.2 Tỷ lệ nguồn thải khí tỉnh LVS Nhuệ - Đáy 23 Hình 2.3 Tỷ lệ nguồn thải ngành cơng nghiệp chế biến lƣơng thực – thực phẩm tỉnh LVS Nhuệ - Đáy 24 Hình 3.1 Biến động WQI sông Nhuệ tháng năm 2008 ÷ 2010 49 Hình 3.2 Biến động WQI sơng Nhuệ tháng năm 2008 ÷ 2011 49 Hình 3.3 Biến động WQI sơng Nhuệ tháng năm 2008 ÷ 2011 49 Hình 3.4 Biến động WQI sơng Nhuệ tháng năm 2008 ÷ 2011 49 Hình 3.5 Biến động WQI sơng Nhuệ tháng năm 2008 ÷ 2011 50 Hình 3.6 Biến động WQI sơng Nhuệ tháng 11 năm 2008 ÷ 2011 50 Hình 3.7 Biến động WQI sơng Đáy tháng năm 2008 ÷ 2010 50 Hình 3.8 Biến động WQI sơng Đáy tháng năm 2008 ÷ 2011 51 Hình 3.9 Biến động WQI sơng Đáy tháng năm 2008 ÷ 2011 51 Hình 3.10 Biến động WQI sơng Đáy tháng năm 2008 ÷ 2011 51 Hình 3.11 Biến động WQI sông Đáy tháng năm 2008 ÷ 2011 51 Hình 3.12 Biến động WQI sơng Đáy tháng năm 2008 ÷ 2011 52 Hình 3.13 Biến động WQI số sông nội thành Hà Nội tháng năm 2008 ÷ 2010 52 Hình 3.14 Biến động WQI số sông nội thành Hà Nội tháng năm 2008 ÷ 2011 53 Hình 3.15 Biến động WQI số sông nội thành Hà Nội tháng năm 2008 ÷ 2011 53 Hình 3.16 Biến động WQI số sơng nội thành Hà Nội tháng năm 2008 ÷ 2011 53 Hình 3.17 Biến động WQI số sông nội thành Hà Nội tháng năm 2008 ÷ 2011 53 Hình 3.18 Biến động WQI số sông nội thành Hà Nội tháng 11 năm 2008 ÷ 2011 54 Hình 3.19 Biến động WQI số sông khác lƣu vực tháng năm 2008 ÷ 2010 54 Hình 3.20 Biến động WQI số sông khác lƣu vực tháng năm 2008 ÷ 2011 54 vii Hình 3.21 Biến động WQI số sông khác lƣu vực tháng năm 2008 ÷ 2011 55 Hình 3.22 Biến động WQI số sơng khác lƣu vực tháng năm 2008 ÷ 2011 55 Hình 3.23 Biến động WQI số sơng khác lƣu vực tháng năm 2008 ÷ 2011 55 Hình 3.24 Biến động WQI số sơng khác lƣu vực tháng 11 năm 2008 ÷ 2011 55 viii MỞ ĐẦU LVS Nhuệ - Đáy lƣu vực sơng quan trọng miền Bắc, có vị trí địa lý đặc biệt, đóng vai trị quan trọng phát triển kinh tế vùng đồng sơng Hồng có ảnh hƣởng đến số dân cƣ lớn sinh sống quanh lƣu vực sông Hệ thống sông Nhuệ - Đáy nằm hữu ngạn sông Hồng với lƣu vực chiếm diện tích tự nhiên 7.665 km2 Mạng lƣới sơng ngịi lƣu vực tƣơng đối phát triển, mật độ lƣới sơng đạt 0,7 ÷ 1,2 km/km2 Lƣu vực có dạng dài, hình nan quạt gồm có sơng sơng Nhuệ sơng Đáy Ngồi ra, LVS Nhuệ - sơng Đáy có nhiều phụ lƣu lớn chảy qua thành phố, thị xã, thị trấn, thị tứ, tụ điểm dân cƣ, khu công nghiệp, khu chế xuất, dịch vụ, làng nghề Đây nguồn cung cấp nƣớc nƣớc quan trọng cho sản xuất nông nghiệp, công nghiệp dân sinh Hiện nay, hoạt động phát triển kinh tế - xã hội LVS Nhuệ - Đáy diễn mạnh; cấu kinh tế chủ yếu dựa công nghiệp, nông nghiệp Việc khai thác tài nguyên thiên nhiên mức, thâm canh nơng nghiệp có sử dụng nhiều phân hóa học hóa chất bảo vệ thực vật, hoạt động làng nghề, nhƣ q trình thị hóa q nhanh hình thành khu cơng nghiệp với nhiều ngành nghề khác sinh lƣợng chất thải lớn đa dạng Theo số liệu thống kê chƣa đầy đủ, hàng ngày có khoảng 636.000 m3 nƣớc thải công nghiệp, 610.000 m3 nƣớc thải sinh hoạt, 150.000 m nƣớc thải bệnh viện triệu m3 nƣớc thải trồng trọt chăn nuôi, 2618,5 chất thải rắn sinh hoạt, 430,3 chất thải rắn công nghiệp nguy hại, 973 chất thải y tế… thải vào LVS Nhuệ - Đáy [3,31] Phần lớn lƣợng chất thải không đƣợc xử lý nguồn mà xả thải trực tiếp môi trƣờng Hầu hết nguồn thải đƣợc thải sông lƣu vực [4] Đây nguyên nhân chủ yếu làm cho môi trƣờng nƣớc LVS Nhuệ - Đáy ngày suy giảm số lƣợng lẫn chất lƣợng Nồng độ số chất ô nhiễm cao hàng chục lần so với tiêu chuẩn cho phép, gây ảnh hƣởng khơng nhỏ đến sức khỏe ngƣời dân Trƣớc tình hình trên, việc quan trắc môi trƣờng nƣớc LVS Nhuệ - Đáy ngày đƣợc trọng, mạng lƣới quan trắc đƣợc mở rộng với nhiều điểm quan trắc khác nhau, số liệu quan trắc đƣợc cập nhật thƣờng xuyên phản ánh trạng môi