Đánh giá chất lượng nước mặt cửa sông văn úc, thành phố hải phòng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

KHOA ĐỊA CHẤT

Nguyễn Dương Thái

ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT CỬA SÔNG VĂN ÚC, THÀNH PHỐ HẢI PHÒNG

Khóa luận tốt nghiệp đại học hệ chính quy Ngành: Quản lý Tài nguyên và Môi trường

Chương trình đào tạo: Chuẩn

Hà Nội - 2023

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

KHOA ĐỊA CHẤT

Nguyễn Dương Thái

ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT CỬA SÔNG VĂN ÚC, THÀNH PHỐ HẢI PHÒNG

Khóa luận tốt nghiệp đại học hệ chính quy Ngành: Quản lý Tài nguyên và Môi trường

Chương trình đào tạo: Chuẩn

Cán bộ hướng dẫn: TS Trần Đăng Quy

Hà Nội - 2023

LỜI CẢM ƠN

Khóa luận được thực hiện tại Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học và Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội

Lời đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa Địa chất, Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội đã tạo điều kiện hỗ trợ, truyền dạy kiến thức chuyên môn cho em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu khoa học.

Qua đây, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới giáo viên hướng dẫn là TS Trần Đăng Quy, người đã hướng dẫn, tận tình chỉ bảo, đưa ra cho em những ý kiến xác đáng để có thể hoàn thành khóa luận.

Em xin gửi lời cảm ơn TS Nguyễn Đình Thái giáo viên chủ nhiệm lớp K64 Quản lý Tài nguyên và Môi trường đã luôn sát sao, động viên trong những năm học vừa qua.

Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè và người thân đã luôn bên cạnh động viên, quan tâm, hỗ trợ rất nhiều để em có thể hoàn thành tốt bài Khóa luận tốt nghiệp này.

Trong quá trình thực hiện khóa luận, sẽ còn những thiếu sót, rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của thầy, cô và các bạn.

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà nội ngày 20 tháng 5 năm 2023

Sinh viên

Nguyễn Dương Thái

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG ii

DANH MỤC HÌNH ii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 3

1.1 Một số khái niệm cơ bản 3

1.2 Tổng quan tài liệu nghiên cứu 4

1.2.1 Trên thế giới 4

1.2.2 Tại Việt Nam 4

1.3 Tổng quan khu vực nghiên cứu 5

1.3.1 Điều kiện tự nhiên 5

1.3.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 7

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 9

2.1 Cơ sở tài liệu 9

2.2 Phương pháp nghiên cứu 9

2.2.1 Phương pháp tổng hợp tài liệu 9

2.2.2 Phương pháp khảo sát thực địa và thu thập mẫu 9

2.2.3 Phương pháp phân tích mẫu 12

2.2.4 Phương pháp đánh giá chất lượng nước (theo chỉ số WQI) 13

2.2.5 Phương pháp xử lý số liệu 14

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 15

3.1 Đánh giá chất lượng nước cửa sông Văn Úc theo QCVN 08-MT/2015 15

3.1.1 Các thông số hóa lý 16

3.1.2 Các thông số chất dinh dưỡng 25

3.1.3 Các thông số kim loại nặng 30

3.2 Đánh giá chất lượng nước cửa sông Văn Úc theo chỉ số WQI 33

3.3 Thảo luận nguyên nhân gây suy giảm chất lượng nước và đề xuất các giảipháp cải thiện chất lượng nước cửa sông Văn Úc 34

3.3.1 Thảo luận nguyên nhân gây suy giảm chất lượng nước 34

3.3.2 Đề xuất giải pháp cải thiện chất lượng nước 36

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 38

TÀI LIỆU THAM KHẢO 40

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1 Các vị trí khảo sát lấy mẫu nước cửa sông Văn Úc năm 2023 11 Bảng 2 Các nhóm thông số đưa vào tính toán chỉ số chất lượng nước Việt Nam tại cửa sông Văn Úc 13 Bảng 3 Thang giá trị đánh giá chất lượng nước mặt theo chỉ số WQI 14 Bảng 4 Thống kê các thông số đánh giá chất lượng nước cửa sông Văn Úc giai đoạn 2005 - 2023 15 Bảng 5 Giá trị các thông số hóa lý trong nước cửa sông Văn Úc năm 2023 18 Bảng 6 Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong nước cửa sông Văn Úc năm 2023 27 Bảng 7 Hàm lượng một số kim loại nặng trong nước cửa sông Văn Úc năm 2023 31

DANH MỤC HÌNH

Hình 1 Khu vực cửa sông Văn Úc giữa 2 huyện Kiến Thụy và Tiên Lãng 6 Hình 2 Sơ đồ vị trí các điểm lấy mẫu khảo sát tại cửa sông Văn Úc 11 Hình 3 Biến động giá trị pH trung bình trong nước cửa sông Văn Úc giai đoạn 2005 -2023 17 Hình 4 Biến động giá trị pH trung bình trong nước cửa sông Văn Úc giữa hai pha triều lên và triều xuống trong giai đoạn 2005 - 2023 17 Hình 5 Biến động hàm lượng DO trung bình (mg/l) trong nước cửa sông Văn Úc trong giai đoạn 2005 - 2023 19 Hình 6 Biến động hàm lượng DO trung bình (mg/l) trong nước cửa sông Văn Úc giữa hai pha triều lên và triều xuống trong giai đoạn 2005 - 2023 20 Hình 7 Biến động giá trị độ mặn trung bình (‰) trong nước cửa sông Văn Úc trong giai đoạn 2005 - 2023 21 Hình 8 Biến động giá trị độ măn (‰) trung bình trong nước cửa sông Văn Úc giữa hai pha triều lên và triều xuống năm 2023 21 Hình 9 Biến động giá trị độ đục trung bình (NTU) trong nước cửa sông Văn Úc trong giai đoạn 2005 - 2023 22 Hình 10 Biến động giá trị độ đục trung bình (NTU) trong nước cửa sông Văn Úc giữa hai pha triều lên và triều xuống trong giai đoạn 2005 - 2023 22 Hình 11 Biến động giá trị độ dẫn điện trung bình (mS/s) trong nước cửa sông Văn Úc trong các năm 2011 và 2023 23 Hình 12 Biến động hàm lượng TDS trung bình (g/l) trong nước cửa sông Văn Úc giữa hai pha triều lên và triều xuống trong giai đoạn 2005 - 2023 24 Hình 13 Biến động giá trị Eh trung bình (mV) trong nước cửa sông Văn Úc giữa hai pha triều lên và triều xuống năm 2023 25 Hình 14 Biến động hàm lượng nitrat trung bình (mg/l) trong nước cửa sông Văn Úc trong giai đoạn 2005 - 2023 26 Hình 15 Biến động hàm lượng nitrat trung bình (mg/l) trong nước cửa sông Văn Úc

giữa hai pha triều lên và triều xuống trong giai đoạn 2005 - 2023 27 Hình 16 Biến động hàm lượng amoni trung bình (mg/l) trong nước cửa sông Văn Úc trong giai đoạn 2005 - 20230 28 Hình 17 Biến động hàm lượng amoni trung bình (mg/l) trong nước cửa sông Văn Úc giữa hai pha triều lên và triều xuống trong giai đoạn 2005 - 2023 29 Hình 18 Biến động hàm lượng photphat trung bình (mg/l) trong nước cửa sông Văn Úc trong giai đoạn 2005 - 2023 30 Hình 19 Biến động hàm lượng photphat trung bình (mg/l) trong nước cửa sông Văn Úc giữa hai pha triều lên và triều xuống trong giai đoạn 2005 - 2023 30 Hình 20 Biến động hàm lượng Cu trung bình (mg/l) trong nước cửa sông Văn Úc trong giai đoạn 2005 - 2023 32 Hình 21 Biến động hàm lượng Zn trung bình (mg/l) trong nước cửa sông Văn Úc trong giai đoạn 2005 - 2023 33 Hình 22 Biến động hàm lượng Zn trung bình (mg/l) trong nước cửa sông Văn Úc giữa hai pha triều lên và triều xuống trong giai đoạn 2005 - 2023 33 Hình 23 Kết quả đánh giá chất lượng nước cửa sông Văn Úc theo chỉ số WQI giai đoạn 2005 - 2023 34

MỞ ĐẦU

Nước là nguồn tài nguyên thiết yếu cho môi trường sống, quyết định sự tồn tại và phát triển bền vững của mọi quốc gia Tuy nhiên, nguồn tài nguyên quý hiếm này đang phải đối mặt với nguy cơ ô nhiễm và cạn kiệt Theo con số thống kê cho thấy từ đầu thế kỉ XX lượng nước tiêu thụ toàn cầu tăng gấp 7 lần, vì thế trong thế kỷ XXI vấn đề thiếu nước sử dụng càng trở nên nghiêm trọng (Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2021) Phát triển kinh tế và tình trạng gia tăng dân số với nhu cầu sử dụng cá nhân, mục đích lợi nhuận đã trực tiếp hoặc gián tiếp tác động đến môi trường nước Nguy cơ thiếu nước, đặc biệt là nguồn nước sạch đang là mối đe dọa lớn đối với con người, ô nhiễm nguồn nước càng gia tăng cả về mức độ lẫn quy mô Chính vì vậy, việc theo dõi, đánh giá và kiểm soát chất lượng nguồn nước mặt là nhiệm vụ quan trọng và cấp bách trong giai đoạn hiện nay.

Sông Văn Úc là một chi lưu của sông Thái Bình, phần lớn chảy qua địa bàn thành phố Hải Phòng và đổ ra Biển Đông qua cửa Văn Úc Cửa sông Văn Úc thuộc địa phận xã Đại Hợp, huyện Kiến Thụy và hai xã Vinh Quang, Đông Hưng thuộc huyện Tiên Lãng; có vị trí quan trọng về quốc phòng - an ninh và là đầu mối giao thông thủy quan trọng của nước ta nói chung và Hải Phòng nói riêng Phù sa từ sông Văn Úc đổ ra biển góp phần tạo ra những bãi sông màu mỡ, có tiềm năng nuôi trồng thủy sản, đa dạng sinh học cho khu vực hai bên dòng sông và cửa biển Nghiên cứu chất lượng môi trường nước và đa dạng sinh học mang ý nghĩa dự báo cho ngành nuôi trồng và đánh bắt thủy sản nói riêng đồng thời là cơ sở cho việc duy trì, phát triển và bảo vệ sinh vật cho vùng cửa sông ven biển Vì vậy, sinh viên đã thực hiện đề tài “Đánh giá chất lượng nước mặt cửa sông Văn Úc, thành phố Hải Phòng” để làm khóa luận tốt nghiệp ngành quản lý tài nguyên và môi trường với mục tiêu và nhiệm vụ cụ thể như sau:

Mục tiêu: Xác định chất lượng nước tại khu vực cửa sông Văn Úc Các chỉ tiêu

bao gồm: pH, DO, độ mặn, độ dẫn điện, TDS, Eh, P-PO , N-NO₄, N-NO ₃, N-NH Phân tích₄, N-NO⁺ Phân tích và so sánh kết quả chất lượng nước qua các năm và theo mực nước triều.

Đối tượng nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu là môi trường nước khu vực cửa

sông Văn Úc thuộc địa phận xã Đại Hợp, huyện Kiến Thụy và các xã Vinh Quang, Đông Hưng thuộc huyện Tiên Lãng, Thành phố Hải Phòng.

Nhiệm vụ:

- Tổng hợp và phân tích các tài liệu liên quan đến điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội tại các xã Đại Hợp, Kiến Thụy và xã Vinh Quang, Đông Hưng thuộc huyện Tiên Lãng có cửa sông thuộc khu vực nghiên cứu.

- Khảo sát thực địa, lấy mẫu nước tại khu vực nghiên cứu, phân tích, xử lý mẫu nước và số liệu thu được.

- Đánh giá hiện trạng chất lượng nước mặt tại cửa sông Văn Úc.

- Đề xuất một số giải pháp nhằm giảm thiểu ô nhiễm và cải thiện chất lượng nước mặt tại cửa sông Văn Úc trong thời gian tới.

Để trình bày nội dung nghiên cứu, khoá luận được bố cục thành 03 chương không kể mở đầu và kết luận, cụ thể như sau:

Mở đầu

Chương 1 Tổng quan tài liệu và khu vực nghiên cứu Chương 2 Cơ sở tài liệu và phương pháp nghiên cứu Chương 3 Kết quả và thảo luận.

Kết luận và kiến nghị Tài liệu tham khảo.

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU

1.1 Một số khái niệm cơ bản

Cửa sông là nơi dòng sông chảy ra và đổ vào biển hoặc hồ lớn Các vùng cửa sông gồm hai loại cơ bản là châu thổ và vùng cửa sông hình phễu Vùng cửa sông không chỉ là nơi nước ngọt và nước mặn pha trộn với nhau đơn thuần mà tại đây có sự chuyển đổi tính chất của nước, từ ngọt sang mặn Đây cũng là nơi có tranh chấp mãnh liệt giữa đất liền và biển, ở đó luôn xảy ra hai quá trình trái ngược nhau là bồi tụ và xói mòn Hai quá trình này xảy ra phụ thuộc vào các yếu tố động lực của dòng sông và dòng biển (sóng, thủy triều, hải lưu) và các quá trình địa chất

Theo khoản 1 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trường Việt Nam năm 2020, môi trường

được định nghĩa như sau: “Môi trường bao gồm các yếu tố vật chất tự nhiên và nhântạo quan hệ mật thiết với nhau, bao quanh con người, có ảnh hưởng đến đời sống,kinh tế, xã hội, sự tồn tại, phát triển của con người, sinh vật và tự nhiên”.

Theo khoản 1, Điều 2 Luật Tài nguyên nước 2020: “Tài nguyên nước bao gồmnguồn nước mặt, nước dưới đất, nước mưa và nước biển thuộc lãnh thổ của nướcCộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam”.

Theo Khoản 3, Điều 2 Luật Tài nguyên nước 2020: “Nước mặt là nước tồn tạitrên mặt đất liền hoặc hải đảo”.

Theo QCVN 08:2015/BTNMT “Nước mặt là nước chảy qua hoặc đọng lại trênbề mặt lục địa hoặc hải đảo, bao gồm: sông, suối, kênh, mương, khe, rạch, hồ, ao,đầm”.

Theo khoản 12 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trường Việt Nam 2020 “Ô nhiễm môitrường là sự biến đổi tính chất vật lý, hóa học, sinh học của thành phần môi trườngkhông phù hợp với quy chuẩn kỹ thuật môi trường, tiêu chuẩn môi trường gây ảnhhưởng xấu đến sức khỏe con người, sinh vật và tự nhiên”.

Theo khoản 11 điều 3 Luật Bảo Vệ Môi trường Việt Nam 2020 “Tiêu chuẩnmôi trường là quy định tự nguyện áp dụng mức giới hạn của thông số về chất lượngmôi trường, hàm lượng của chất ô nhiễm có trong chất thải, các yêu cầu kỹ thuật vàquản lý được cơ quan nhà nước có thẩm quyền hoặc tổ chức công bố theo quy địnhcủa pháp luật về tiêu chuẩn và quy chuẩn kỹ thuật”.

Chỉ số chất lượng nước (viết tắt là WQI) là một chỉ số được tính toán từ các thông số quan trắc chất lượng nước, dùng để mô tả định lượng về chất lượng nước và khả năng sử dụng của nguồn nước đó; được biểu diễn qua một thang điểm WQI thông số (viết tắt là

WQISI) là chỉ số chất lượng nước tính toán cho mỗi thông số (Tổng cục Môi trường, 2019).

1.2 Tổng quan tài liệu nghiên cứu

1.2.1 Trên thế giới

Lianyuan Zheng, Changsheng Chen và Frank Y Zhang (2004) đã nghiên cứu về chất lượng nước tại cửa sông Satilla, bang Georgia Chất lượng nước có sự thay đổi theo thủy triều Trong giai đoạn thủy triều lên, chất hữu cơ hòa tan và vật liệu dạng hạt được vận chuyển vào các đầm lầy muối ngập triều và lắng đọng trong đầm lầy Trong giai đoạn thủy triều xuống, một số vật liệu hạt lắng đọng được đưa lại vào cửa sông Các quan sát cũng cho thấy nồng độ DO ở cửa sông Satilla giảm do các đầm lầy ngập mặn

Theo William G Reay (2009), tại cửa sông York, các vấn đề chính về quản lý chất lượng nước và các mối đe dọa trong vịnh Chesapeake và các nhánh thủy triều của nó bao gồm lượng trầm tích và chất dinh dưỡng dư thừa cũng như sự xuất hiện của các hóa chất độc hại và tác nhân vi sinh vật Độ trong của nước kém, chủ yếu do trầm tích lơ lửng và thực vật phù du kiểm soát, là một vấn đề dai dẳng và phổ biến ở cửa sông York với các vùng Oligohaline và Mesohaline trung bình không đáp ứng các yêu cầu về môi trường sống của thực vật thủy sinh (SAV) ngập nước (tiêu chí SAV: ~10 NTU và TSS < 15 mg L −1).

Theo Jeremy M Testa và nnk (2008), do lượng nước xả thải từ công nghiệp, nông nghiệp cùng với sự lắng đọng gây nên hiện tượng phú dưỡng tại các vùng cửa biển, làm giảm nồng độ oxi hòa tan sẽ ảnh hưởng tới đa dạng sinh học Biến đổi khí hậu cũng ảnh hướng đến các quá trình sinh thái cửa sông Sự dao động của đầu vào nước ngọt ảnh hưởng đến chất dinh dưỡng, sự phân tầng cột nước và thời gian cư trú.

1.2.1 Tại Việt Nam

Nghiên cứu cho thấy chất lượng môi trường nước khu vực cửa sông Văn Úc dựa vào chỉ số Margalef, chỉ số Shannon - Weiner đối với động vật nổi và chỉ số sinh học tảo (Diatomeae index) đối với thực vật nổi đều cho thấy chất lượng nước tại các điểm khảo sát đều đang ở mức ô nhiễm nặng và ô nhiễm trung bình (Nguyễn Thị Thu Hè, 2012) Khu hệ cá vùng cửa sông Văn Úc đã thống kê được 104 loài thuộc 40 họ nằm trong 13 bộ Trong đó, bộ cá Vược chiếm tỉ lệ cao nhất Trong tổng số 104 loài đã xác định 4 loài cá nước ngọt, 48 loài cá nước mặn và 52 loài cá cửa sông, 4 loài cá di cư Đa dạng sinh học cá tại cửa sông Văn Úc đang bị suy giảm nghiêm trọng do khai thác quá mức và khai thác bằng phương tiện hủy diệt, cùng với những nguy cơ phá rừng ngập mặn và ô nhiễm môi trường từ chất thải công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt (Lê Hữu Tuấn Anh, 2012).

Nghiên cứu đánh giá hàm lượng kim loại nặng trong trầm tích đáy vùng cửa sông Mê Công của Phùng Thái Dương (2015) đã cho thấy ngoại trừ Pb, hàm lượng các kim loại còn lại nhìn chung đã xấp xỉ bằng với QCVN quy định và một số chỉ tiêu đã vượt quá so với một số nước trên thế giới, tức là bắt đầu gây ra những ảnh hưởng đến đời sống sinh vật thủy sinh, hệ sinh thái ven sông Trong đó đặc biệt là Cu và Cd là những kim loại có hàm lượng tương đối cao so với chuẩn quy định, do đó đã và đang ảnh hưởng lớn đến hệ sinh thái và môi trường sống.

Nghiên cứu biến động chất lượng nước vùng cửa sông ven biển tỉnh Quảng Bình của Phạm Thị Thủy (2014) cho thấy nồng độ các chất ô nhiễm (COD, BOD₅) về mùa mưa cao hơn mùa khô và biến đổi theo các chu kỳ triều (khi chân triều nồng độ các chất cao hơn khi đỉnh triều); nồng độ các chất ô nhiễm cao hơn tại khu vực gần cửa sông và gần các nguồn thải; nồng độ chất ô nhiễm tại các bãi biển phía Nam các cửa sông cao hơn phía Bắc các cửa sông; và giá trị các thông số BOD₅, COD tại các khu vực này đã vượt giới hạn cho phép theo QCVN 10.2008/BTNMT

Dương Thị Trúc và nnk (2019) nghiên cứu chất lượng nước mặt của sông Tiền chảy qua địa phận Tân Châu, tỉnh An Giang cho thấy vào cuối mùa khô, nồng độ DO thấp hơn trong khi hàm lượng hữu cơ qua các thông số như nitrit, nitrat, phosphat thường là cao hơn vào mùa mưa Chất lượng nước mặt của sông Tiền chảy qua địa phận Tân Châu đã bị ô nhiễm biểu hiện qua hàm lượng PO ³₄, N-NO ⁻, NH₄, N-NO⁺ Phân tích và NO₂⁻ có giá trị vợt qua QCVN 08-MT:2015/BTNMT nhưng không bị ô nhiễm bởi Br⁻, As, F⁻ và SiO₂⁻ Kết quả này là cơ sở xây dựng bộ dữ liệu về chất lượng nước mặt cho vùng nghiên cứu.

1.3 Tổng quan khu vực nghiên cứu

1.3.1 Điều kiện tự nhiên

1.3.1.1 Vị trí địa lý

Khu vực nghiên cứu là phần cửa sông Văn Úc thuộc địa phận xã Đại Hợp, huyện Kiến Thụy và hai xã Vinh Quang, Đông Hưng thuộc huyện Tiên Lãng (Hình 1) Xã Đại Hợp nằm về phía Đông Nam của huyện Kiến Thụy, tổng diện tích tự nhiên là 10,97 km² Các xã Vinh Quang và Đông Hưng nằm ở phía Đông Nam huyện Tiên Lãng, tổng diện tích tự nhiên là 116,12 km².

1.3.1.2 Khí hậu

Khí hậu khu vực ven biển mang 3 nét đặc trưng chính sau đây:

- Tính chất nóng ẩm nhiệt đới: nhiệt độ trung bình hàng năm cửa khu vực đồng bằng ven biển miền Bắc ước tính khoảng 23,5 - 24,0 °C, trong đó, nhiệt độ trung bình

giữa mùa hè và đông chênh lệch khoảng 8 °C Độ ẩm trung bình hàng năm khá cao (85%), có xu hướng tăng theo chiều Bắc - Nam Từ tháng 10 đến tháng 1 năm sau là thời gian có khí hậu khô nhất với độ ẩm duới 73%, mùa ẩm vào khoảng tháng 3 và tháng 4 với độ ẩm cao lên tới 90 - 91% Tổng lượng mưa thuộc loại trung bình, vào khoảng 1.500-1.800 mm, số ngày mưa trung bình là 120 ngày/năm Mưa chủ yếu tập trung vào thời gian từ tháng 5 đến tháng 10, chiếm 80 - 90% tổng lượng mưa cả năm, nhiều nhất vào các tháng 7, 8, 9 Mùa khô kéo dài từ tháng 10 đến tháng 4 năm sau, mưa ít nhất vào tháng 12 và tháng 1.

Hình 1 Khu vực cửa sông Văn Úc giữa 2 huyện Kiến Thụy và Tiên Lãng

- Tính phân hóa mùa: thể hiện qua hai mùa rõ rệt là mùa hè kéo dài từ tháng 5 đến tháng 9 và mùa đông kéo dài từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau Nhiệt độ trung bình mùa đông là khoảng 17 - 18 °C trong khi nhiệt độ trung bình mùa hè lên tới 27 - 28 °C.

- Tính biến động: khí hậu khu vực ven biển luôn biến đổi mạnh do nhiễu động của các yếu tố thời tiết: lốc, bão, áp thấp nhiệt đới… Mỗi năm khu vực chịu ảnh hưởng trực tiếp của 1 đến 2 trận bão và gián tiếp của 2 đến 3 trận bão hoặc áp thấp nhiệt đới khác, trung bình 2,5 cơn/năm Hầu hết bão đổ bộ vào lúc triều thấp, hiếm khi bão đổ bộ trùng vào thời gian triều cường.

1.3.1.3 Thủy văn

Sông Văn Úc đoạn chảy qua ranh giới giữa hai huyện Kiến Thụy và Tiên lãng có độ dài 14,75 km Lòng sông tương đối rộng và đồng đều, độ dốc không lớn, trung bình 400 m, độ sâu trung bình 8 m Ở sát cửa sông, tốc độ dòng chảy nhỏ hơn, lòng sông rộng hơn Lưu lượng trung bình năm 506 m³/s, chiếm 60% tổng lượng nước sông Thái Bình Tổng lượng lũ một ngày đạt cao nhất 294 x 10⁶ m³, tốc độ dòng chảy nhỏ vào tháng 2 và tháng 3 Hàng năm sông Văn Úc đổ ra biển khoảng 9 tỷ m³ nước và khoảng 6 triệu tấn bùn cát Độ đục lớn nhất xuất hiện vào các con lũ đầu mùa và con lũ lớn, tháng 7 và tháng 8 có độ đục trung bình nhiều năm là 1.000 g/m³ Lượng bùn cát của sông đưa ra chủ yếu gây bồi lắng vùng cửa sông và hình thành nên các đảo chắn cửa sông, bãi ngầm và bãi bồi ngập triều Độ mặn của nước sông thay đổi theo mùa Vào mùa hè, nước sông có độ mặn nhỏ và mùa đông nước sông có độ mặn cao Độ mặn cao nhất của nước sông Văn Úc thường được ghi nhận vào khoảng tháng 1 đến tháng 3.

1.3.1.4 Hải văn

Vùng nghiên cứu có chế độ nhật triều khá thuần nhất Trong nửa tháng có tới 11 ngày nhật triều với biên độ triều lớn và 3 ngày bán nhật triều với biên độ triều nhỏ Sóng biển thể hiện tính phân hóa theo mùa rất rõ rệt Vào mùa đông, gió Đông Bắc hoạt động (từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau), sóng thịnh hành hướng Đông với tần suất hơn 40%, độ cao trung bình 0,7 m, cực đại lên tới 2,2 m Vào mùa hè, gió Tây Nam hoạt động (từ tháng 5 đến tháng 8), sóng hướng Nam thịnh hành với tần suất 43% Tháng 7, tần suất sóng hướng Đông tới 18% Dòng chảy tổng hợp bao gồm các thành phần dòng chảy triều, dòng chảy sông, dòng gió và dòng sông Dòng chảy triều chiếm ưu thế thuận nghịch, hướng chảy thường ngược nhau 180° và song song với đường bờ hoặc luồng lạch cửa sông Ở các vùng cửa sông và luồng chính trước cửa sông, dòng triều toàn nhất có tốc độ 70 - 100 cm/s Khi chảy ra tới cửa, tốc độ dòng chảy sông giảm đi rất nhiều Tại cửa sông Văn Úc, tốc độ dòng chảy sông chỉ đạt 0,1 -0,3 m/s, cực đại 0,75 m/s rồi sau đó bị triệt tiêu dần Dòng chảy tổng hợp ở vùng cửa sông có tốc độ cực đại tới 22,5 m/s vào mùa hè do kết hợp dòng lũ với dòng triều xuống cùng hướng Vào mùa đông, dòng chảy ở vùng cửa sông yếu hơn nhưng cũng có tốc độ lớn ở nửa chu kỳ nước rút khi các thành phần dòng chảy cùng hướng.

1.3.2 Điều kiện kinh tế - xã hội

1.3.2.1 Hoạt động kinh tế

Trồng trọt là ngành sản xuất chủ yếu của người dân địa phương Diện tích gieo cấy lúa cả năm của huyện Tiên Lãng năm 2020 là 12,766 ha, năng suất 64 tạ/ha Diện tích cây thuốc lào 1.117 ha, sản lượng đạt 1,734 tấn Trên địa bàn huyện Kiến Thụy, diện tích lúa năm 2016 là 8,707 ha, diện tích rau các loại là 1,378 ha, năng suất cả năm

đạt 62,56 tạ thóc/ha và 30,131 tấn rau củ các loại Phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn xã Đại Hợp đã triển khai đưa vào sản xuất các giống lúa có giá trị và năng suất cao, mở các lớp tập huấn, chuyển giao kĩ thuật Năng suất lúa bình quân hàng năm đạt 52-52 tạ/ha/vụ Số lượng đàn gia súc, gia cầm hàng năm được duy trì và phát triển Năm 2020, tổng đàn lợn trên địa bàn huyện Tiên Lãng là 23.500 con, đàn gia cầm hơn 2,5 triệu con Số liệu của huyện Kiến Thụy năm 2019 nêu rằng tổng đàn lợn là 49.100 con, tổng đàn gia cầm 520.000 con Tại huyện Kiến Thụy, theo số liệu báo cáo vào năm 2019, diện tích nuôi trồng thủy sản là 2.239,9 ha; sản lượng nuôi trồng đạt 2004 tấn; sản lượng khai thác đạt 937,7 tấn Tính đến năm 2020, huyện Tiên Lãng có diện tích mặt nước là 2.837 ha, tổng sản lượng đạt 20.540 tấn.

1.3.2.2 Các yếu tố xã hội

Dân số tại các xã thuộc khu vực nghiên cứu tính đến năm 2019 là hơn 30.000 người, trong đó đông nhất là xã Vinh Quang, huyện Tiên Lãng với hơn 14.000 người Cùng với đà tăng dân số, chính quyền địa phương cũng quan tâm nhiều đến các hoạt động văn hóa, giáo dục, từng bước nâng cao chất lượng đời sống của người dân Quy mô giáo dục các bậc, cấp, trường lớp được củng cố và giữ vững, chất lượng giáo dục từng bước được nâng cao Tỷ lệ hoàn thành chương trình tiểu học, tốt nghiệp THCS và thi đỗ vào các trường THPT đều đạt 100% Cơ sở vật chất, trang thiết bị phục vụ công tác giáo dục đào tạo được đầu tư, nâng cấp, đáp ứng yêu cầu phát triển toàn diện giáo dục Trên địa bàn các xã đều có nhà văn hóa và sân chơi, các công trình tôn giáo, tín ngưỡng như đền, chùa, đình … Phong trào thể dục thể thao quần chúng được duy trì và phát triển Hệ thống thông tin liên lạc được đầu tư nâng cấp đảm bảo cung ứng các dịch vụ bưu chính, viễn thông cho người dân Các hoạt động văn hóa, văn nghệ, thể dục thể thao tại các làng văn hóa thu hút nhiều người tham gia Hệ thống đường giao thông liên thôn, liên xã được đầu tư, nâng cấp theo Chương trình xây dựng nông thôn mới, đảm bảo cho người dân đi lại thuận tiện Chính quyền địa phương đặc biệt quan tâm đến việc hoàn thiện hệ thống cấp thoát nước, đảm bảo cung cấp nước sạch cho người dân, đồng thời hạn chế tối đa tình trạng ngập lụt khi trời mưa to Một số khu vực chưa có nước sạch, người dân chủ yếu sử dụng nước mưa hoặc nước giếng khoan, điều này có thể gây ảnh hưởng đến sức khỏe của người dân hoặc hiệu quả hoạt động chăn nuôi nếu xảy ra dịch bệnh Toàn bộ các hộ dân nằm trong khu vực nghiên cứu đều được sử dụng điện từ lưới điện quốc gia.

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Cơ sở tài liệu

Cơ sở tài liệu sử dụng trong khóa luận bao gồm 02 nguồn chính:

- Nguồn số liệu, tài liệu thu thập: các số liệu liên quan được thu thập tại Trung tâm Quy hoạch và Điều tra tài nguyên - môi trường biển khu vực phía Bắc và Viện Tài nguyên Môi trường biển Hải Phòng.

- Nguồn số liệu khởi tạo của khoá luận: Kết quả phân tích mẫu nước tại cửa sông Văn Úc năm 2023 được thực hiện tại Phòng thí nghiệm trọng điểm Địa Môi trường và Ứng phó Biến đổi khí hậu, Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên.

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp tổng hợp tài liệu

Là phương pháp phổ biến được dùng khi nghiên cứu một đề tài khoa học Đây là phương pháp tham khảo tài liệu có sẵn liên quan tới vấn đề nghiên cứu Mục tiêu của phương pháp này là thu thập được số liệu, tài liệu, văn bản pháp luật, có liên quan tới chất lượng nước sông, môi trường nước tại khu vực nghiên cứu Các số liệu chuyên môn được thu thập tại Trung tâm Quy hoạch và Điều tra tài nguyên - môi trường biển khu vực phía Bắc, Trung tâm Quan trắc Môi trường thành phố Hải Phòng, Sở Tài nguyên và Môi trường Hải Phòng và các cơ quan liên quan Các thông tin liên quan tới đề tài được thu thập qua thực địa, sách báo, internet… nhằm thu thập tất cả các tài liệu hiện có liên quan Các thông tin, số liệu thu thập được trên cơ sở phân tích, đánh giá sẽ kế thừa những thông tin, số liệu khoa học và công trình nghiên cứu về chất lượng nước mặt, nước sông đã được công bố một cách có chọn lọc để phục vụ thiết thực cho đề tài khóa luận.

2.2.2 Phương pháp khảo sát thực địa và thu thập mẫu

Công tác chuẩn bị khảo sát thực địa bao gồm: chuẩn bị các vật dụng cần thiết cho khảo sát thực địa, thu thập, xử lý, phân tích tổng hợp các nguồn tài liệu khác nhau đã có về khu vực nghiên cứu Lên danh sách các điểm khảo sát, lộ trình khảo sát, thời gian lấy các mẫu phù hợp Các vật tư cần thiết cho hoạt động khảo sát thực địa gồm:

- Thùng xốp đựng mẫu có nắp đậy và đá lạnh; - Túi nilong đen để đụng mẫu;

- Bút dạ chết, túi díp miệng, giấy ghi tên mẫu, băng dính;

- Thiết bị GPS, máy ảnh;

- Sổ ghi nhật ký, bút chì, gang tay cao su;

- Chai nhựa (PET) trong suốt loại 1.000 ml và 500 ml; - Axit và nước cất, giấy thấm.

Quy trình lấy mẫu nước đã thực hiện bao gồm:

- Xác định tọa độ điểm lấy mẫu bằng máy đo GPS, xác định khoảng cách so với nguồn thải, chụp ảnh vị trí lấy mẫu và cách khu vực xung quanh, tiến hành ghi chép, mô tả lại vị trí lấy mẫu;

- Ghi lý hiệu vào mỗi chai lấy mẫu bằng bút không bị trôi, ghi tên vị trí lấy mẫu lên băng dính nhám Mỗi vị trí lấy 3 mẫu tương ứng với các chai 1.000 mm, 500 ml.

- Dùng nước mẫu xúc rửa chai 3 lần: Súc rửa bình lấy mẫu bằng cách lấy đủ nước vào bình rồi xoay bình để nước lắng đều tất cả bề mặt bên trong của bình Đổ bỏ nước súc rửa trong bình vào phía hạ lưu nơi lấy mẫu hoặc theo cách thức sao cho nước súc rửa đó không làm nhiễm bẩn nước nơi được lấy mẫu Nhúng ngập bình vào trong nước của thủy vực được lấy mẫu, hướng miệng bình về phía thượng nguồn dòng chảy của nước, mở nút bình Đưa cổ bình đã mở nút xuống dưới mặt nước cho đến khi ngập ở độ sâu khoảng 25 cm Nếu nước nông thì phải đảm bảo mẫu nước lấy không bị nhiễm bùn đáy Lấy mẫu đầy đúng đến miệng bình để đẩy được hết không khí trong bình ra

- Với các mẫu phân tích chỉ tiêu kim loại nặng, axit hóa với 2ml axit cho 500 ml nước để đảm bảo độ pH trong khoảng 1-2, dùng quỳ tím để so sánh màu.

- Với các mẫu phân tích chỉ tiêu dinh dưỡng cho sau khi lấy được bảo quản tức thời trong thùng đá (nhiệt độ 2- 5 °C) trong suốt thời gian vận chuyển về phòng thí nghiệm để phân tích.

- Mô tả vị trí trạm khảo sát vào sổ nhật ký Các nội dung mô tả gồm: ngày tháng, thời tiết (nắng, âm u, mưa), ký hiệu trạm khảo sát đã thống nhất, tọa độ trạm khảo sát lẫy mẫu; mô tả hiện trạng nước khu vực lấy mẫu; mô tả các hoạt động nhân sinh làm ảnh hưởng đến chất lượng nước khu vực lấy mẫu (nuôi trồng thủy sản, bến đậu tàu tuyền, khu chế biến, khu du lịch, khu dân cư…), chụp ảnh các yếu tố ảnh hưởng đến môi trường nước và quá trình lấy mẫu (ảnh có thể chụp liên tục tại các khu vực cửa sông trong quá trình khảo sát khi phát hiện các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nước

Mẫu được vận chuyển về phòng thí nghiệm được lưu trữ trong tủ lạnh cho đến khi phân tích Quy trình bảo quản mẫu và vận chuyển mẫu về phòng thí nghiệm được

thực hiện theo TCVN 6663-3:2016 về chất lượng nước - Lấy mẫu - Phần 3: Bảo quản và xử lý mẫu nước.

Với phương pháp và kỹ thuật như trên, sinh viên đã thực hiện khảo sát và thực hiện lấy mẫu tại 05 vị trí khác nhau ở cửa sông Văn Úc, mỗi vị trí thực hiện lấy 02 mẫu đại điện vào lúc thủy triều lên và thủy triều xuống (Bảng 1 và Hình 2).

Hình 2 Sơ đồ vị trí các điểm lấy mẫu khảo sát tại cửa sông Văn Úc

Ghi chú: Các điểm màu hồng là khảo sát lấy mẫu năm 2023, các điểm màu đỏ là khảo sát lấy mẫu trong các năm 2005, 2006 và 2011 của Trung tâm Quy hoạch và Điều tra tài nguyên - môi trường biển khu vực phía Bắc, Viện Tài nguyên môi trường biển Hải

NM2-VU1 Sáng Triều lên

Cửa sông Văn Úc, Huyện Kiến Thụy,

NM5-VU2 Chiều xuốngTriều

2.2.3 Phương pháp phân tích mẫu

Phương pháp phân tích các chỉ tiêu chất lượng nước thực hiện trên mẫu nước thu thập tại khu vực nghiên cứu nhằm xác định định lượng các chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước tuân thủ theo hướng dẫn trong quy chuẩn QCVN 08:2015/BTNMT Cụ thể các thông số và phương pháp phân tích khóa luận đã tiến hành thực hiện như sau:

- Đối với các nhóm thông số hóa lý xác định trực tiếp tại hiện trường gồm pH, Eh, độ dẫn điện, độ đục, độ muối, hàm lượng ô xi hòa tan Sử dụng máy phân tích đa chỉ tiêu Horiba U5xG (Multi-parameter Water Quality Meters) Các bước thực hiện cụ thể như

+ Thả đầu đo (probe) xuống nước ngập qua khấc đánh đấu, ghi lại kết quả hiện thị trên LCD của máy;

+ Chấm đầu đo qua nước cất, vẩy nhẹ và thấm hết nước băng giấy thấm và di chuyển sang vị trí đo tiếp theo

- Đối với nhóm thông số các chất dinh dưỡng trong nước gồm P-PO₄, N-NO và N-NO₃

được thực hiện phân tích bằng phương pháp trắc quang (so màu) trên hệ thống máy SKALAR SAN⁺ Phân tích⁺ Phân tích tại Phòng thí nghiệm trọng điểm Địa Môi trường và Ứng phó Biến đổi khí hậu, Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên.

- Đối với nhóm thông số các kim loại nặng trong nước gồm Cu, Pb, Zn, Mn được thực hiện bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) tại Phòng thí nghiệm trọng điểm Địa Môi trường và Ứng phó Biến đổi khí hậu, Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên.

2.2.4 Phương pháp đánh giá chất lượng nước (theo chỉ sốWQI)

Việc đánh giá chỉ số chất lượng nước (Water quality Index - VN_WQI) được tính toán dựa vào hướng dẫn của Tổng cục môi trường Việt Nam (2019) Trong hướng dẫn này quy định số lượng các thông số tối thiểu để tính toán chỉ số WQI Số liệu quan trắc môi trường để tính toán VN_WQI phải gồm tối thiểu 03/05 nhóm thông số và bắt buộc phải có nhóm IV (trong đó không ít hơn 03 thông số) Trường hợp khu vực đó chịu tác động của các nguồn ô nhiễm đặc thù bắt buộc lựa chọn nhóm thông số đặc trưng tương ứng Các thông số được sử dụng để tính VN_WQI được lựa chọn 03/05 nhóm theo hướng dẫn này được trình bày tại Bảng 2.

Bảng 2 Các nhóm thông số đưa vào tính toán chỉ số chất lượng nước Việt Namtại cửa sông Văn Úc

NhómCác thông số

I Thông số pH

III Nhóm thông số kim loại nặng: Cd, Pb, Cu, Zn.

IV Nhóm thông số hữu cơ và dinh dưỡng: DO, N-NH₄, N-NO, N-NO₃, P-PO₄, N-NO.

Tính toán WQI thông số (WQISI)

- Đối với các thông số nhóm IV được tính toán theo công thức: WQISI = qi- qi+1BPi+1-BPiCPi+1-CP+qi_1 Trong đó:

+ BPi: Nồng độ giới hạn dưới của giá trị thông số quan trắc được quy định tương ứng với mức I;

+ BPi+1: Nồng độ giới hạn trên của giá trị thông số quan trắc được quy định tương ứng với mức i+1;

+ qi: Giá trị WQI ở mức i tương ứng với giá trị BPi;

+ qi+1: Giá trị WQI ở mức i+1 tương ứng với giá trị BPi+1; + Cp: Giá trị của thông số quan trắc được đưa vào tính toán - Đối với thông số DO (WQIDO):

+ Tính toán giá trị DO % bão hòa

DO%bão hòa= DOhòa tan / DObão hòa*100 + Tính giá trị WQIDO

WQISI = qi+1- qiBPi+1-BPiCp-BPi+qi Trong đó:

Cp: giá trị DO % bão hòa;

BPi, BPi+1, qi, qi+1 là các giá trị tương ứng với mức i, i+1.

Đối với 2 nhóm còn lại là nhóm I và nhóm III, WQISI sẽ dựa vào giá trị quan trắc rồi chuyển đổi dựa vào các mức tương ứng.

Tính toán WQI

WQI =WQII100(i=1nWQIII)1/n100(i=1mWQIIII)1/m100[1ki=1kWQIIV1li=1lWQIV]1/2

Trong đó:

- WQII: Kết quả tính toán đối với thông số nhóm I; - WQIII: Kết quả tính toán đối với các thông số nhóm II; - WQIIII: Kết quả tính toán đối với các thông số nhóm III; - WQIIV: Kết quả tính toán đối với các thông số nhóm IV; - WQIV: Kết quả tính toán đối với thông số nhóm V.

Chỉ số chất lượng nước Việt Nam (VN_WQI) được tính theo thang điểm tương ứng với các màu sắc để đánh giá sự phù hợp của chất lượng nuóc với mục đích sử dụng được thể hiện theo Bảng 3 (Tổng cục môi trường, 2019).

Bảng 3 Thang giá trị đánh giá chất lượng nước mặt theo chỉ số WQIKhoảng giá

trị WQIChất lượng nước và mục đích sử dụngMàu sắc

91 - 100 Rất tốt, mục đích cấp nước sinh hoạt Xanh nướcbiển

76 - 90 Tốt, mục đích cấp nước sinh hoạt nhưng cần các biện

51 - 75 Trung bình, mục đích tưới tiêu và các mục đích tương

26 - 50 Kém, mục đích giao thông thủy và các mục đích

10 - 25 Ô nhiễm nặng, cần các biện pháp xử lý trong tương

< 10 Nước nhiễm độc, cần có biện pháp khắc phục, xử lý Nâu

2.2.5 Phương pháp xử lý số liệu

Số liệu của thí nghiệm được xử lý, sử dụng một số nhóm hàm thông dụng trong Excel để thống kê, tổng hợp các số liệu như hàm logic, toán học, thống kê… Sử dụng phần mềm Google Earth, để vẽ sơ đồ, Excel để vẽ các biểu đồ, diễn giải các số liệu thu thập được trong quá trình nghiên cứu để xử lý các thông tin định lượng kết quả thí nghiệm.

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 Đánh giá chất lượng nước cửa sông Văn Úc theo QCVN 08-MT/2015

Chất lượng nước cửa sông Văn Úc được đánh giá và phân tích qua 03 nhóm thông số gồm: 1) Các thông số hóa lý bao gồm pH, Eh, độ dẫn điện (EC), độ đục, hàm lượng ô xy hòa tan (DO), tổng chất rắn hòa tan (TDS) và độ mặn; 2) Các thông số dinh dưỡng gồm N-NH , N-NO và P-PO ; 3) Nhóm kim loại nặng gồm Cd, Pb, Cu, Zn.₄, N-NO ₃ ₄, N-NO Giá trị thống kê các thông số này được trình bày tại Bảng 4 Trên cơ sở đó, đặc trưng biến động của các thông số đánh giá chất lượng nước tại cửa sông Văn Úc sẽ lần lượt được trình bày thành thành các nhóm tương ứng phía sau.

Bảng 4 Thống kê các thông số đánh giá chất lượng nước cửa sông Văn Úc giai

Thông sốNăm2005Năm2006Năm2011Năm2023Toàn bộ

Các thông số hóa lý trong phân tích nước được sử dụng để đánh giá chất lượng nước và cũng có thể đánh giá tác động của nước đến môi trường và con người Các thông số này là các chỉ tiêu quan trọng để đánh giá mức độ chất lượng nước bằng cách so sánh với giá trị giới hạn của các thông số chất lượng nước mặt của quy chuẩn QCVN 08-MT:2015/BTNMT (cột A₁) (Bảng 5).

3.1.1.1 Giá trị pH

Chỉ tiêu pH là một trong những chỉ tiêu quan trọng trong phân tích nước pH đo đạc mức độ acid hoặc bazơ của nước, được đo bằng đơn vị pH pH của nước thường dao động từ 0 đến 14, trong đó pH 7 được coi là trung tính (pH dưới 7 là a xít và pH trên 7 là bazơ) Trong giai đoạn 2005 - 2003, giá trị pH của nước cửa sông Văn Úc