đánh giá chất lượng nước và hóa chất độc hại ở lưu vực sông sài gòn

DANHMỤC BÁNG BIỂUBảng 2.1 Tọa độ cácvị trí lấy mẫu trên lưu vực sông Sài Gòn...30Bảng 2.2 Các thông số hóa lý trong nước mặt và phương pháp phân tích...32Bảng 2.3 Tiêu chí phân loại chất

BỌ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHÓ HÒ CHÍ MINH

ĐỎ THỊ THU TRÂM

ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC VÀ CÁC

HÓA CHẤT ĐỘC HẠI Ở LƯU vực

SÔNG SÀI GÒN

Ngành: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRUỜNG

Mã số: 8850101

LUẬN VĂN THẠC sĩ

Công trình được hoàn thànhtại Trường Đại học Công nghiệp TP Hồ Chí Minh.Người hướng dẫn khoahọc: TS Nguyễn Xuân Tòng.

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Hội đồngchấm bảo vệ Luận vănthạc sĩ Trường

Đại học Côngnghiệp thành phố Hồ Chí Minh ngày tháng năm Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ ỉuận văn thạc sĩ)

VIỆNKHCN&QLMT

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC sĩ

Họ tên học viên: Đỗ Thị Thu Trâm MSHV:

Ngày, tháng, năm sinh: Nơi sinh:

Ngành: Quản lýTài nguyên và Môi trường Mã số: 8850101

I TÊN ĐỀ TÀI: Đánh giáchất lượng nước và các hóa chất độc hại ở lưu vực

Sông Sài Gòn

II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

- Đánh giáchấtlượngnước mặt lưu vực Sông Sài Gòn

- Khảo sát hàm lượng kim loại nặng trong nước mặt lưu vực Sông Sài Gòn

- Đánh giá hàm lượng EDCs trong nước mặt lưu vực Sông SàiGòn

- Đe xuất biện pháp quản lý chất lượng nước và giảm phát thải các hóa chất độc hại ởlưu vực Sông Sài Gòn

III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: Theo Quyết định số 801/QĐ-ĐHCN, ngày 25

tháng 05 năm 2023 củaHiệu trưởngtrường Đại học Công nghiệp TP HCM

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: ngày tháng năm 202

V NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TS Nguyễn Xuân Tòng

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2024

LỜI CẢM ƠN

Họcviên xin chân thànhcảm ơn Ban Giám hiệu, ViệnĐào tạo Quốc tế và Sau Đại

học và Viện Khoahọc Công nghệ vàQuản lý Môi trường, Trường Đại học Công

Nghiệp TP.HCM đã hỗ trợ, tạo điều kiện cho Em trong quá trình học tập và hoàn

thành luận văn này

Xin gửi lời tri ân tới quý Thầy, quý Cô đã tận tình giảng dạy lớp cao họcCHQLMT10A, chuyên ngành Quản lý Tài nguyên và Môi trường, Trường Đại học

Công Nghiệp TP.HCM, niên khóa2020-2021

Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy TS Nguyễn Xuân Tòng đãtận tình giúp

đỡ, chỉ bảo Em trong suốtquá trình thực hiện luận văn

Cuối cùng, tác giảxin cảm ơn tất cả bạn bè, đồng nghiệpvà gia đình những người

luôn ủng hộ, động viên và tạo mọi điều kiện tốtnhất để Em hoàn thành luận văn này

Nghiên cứu đã tiến hành khảo sát vàlấy mẫu tại 09 vị trí nước mặt vùng lưu vựcSông Sài Gòntrong hai mừamưa và khô vào hai thời điểm nước lớn và nướcròng.

Phươngpháp đánh giá chất lượng nước theo chỉ tiêu riêng lẻ và theo chỉ soWQI được sử dụng để đánh giá hiện trạng nguồn nước mặt và mục đích sử dụng củachấtlượng nướcvùng hạ lưusông Sài Gòn Kết quả khảo sát chấtlượngnước mặt

lưu vực sông Sài Gòn chothấy các thông số TSS, độ đục, DO và Coliform vượt quy chuẩn cho phép đối với nước mặt Kết quả tính toán giátrị WQI cho thấy chấtlượngnướctừ xấu đến trungbình, không phát hiện vị trí có chấtlượngnước tốt tại

khu vực nghiên cứu

The objective ofthe study is to evaluate water quality and toxic chemicals in the

Saigon River basin according to national technical regulations for surface waterquality and Vietnam's water quality index (VN-WQI) From there, analyze waterquality developments in the lower reaches of the Saigon River to serve the management of waste sources, water quality management and orient the licensing

of dischargeofwaste into riverwatersources more closely to accurately determinethe level of wastewater discharge into the river Actual toxicity of chemicals to human health and aquatic life in the environment

The studyconducted surveys and took samples at09 surface water locations inthe

Saigon River basin during two rainy and dry seasons at two times of high water

and low water The water quality assessment method based on individual criteria

andthe WQI index is used to evaluatethe current status of surfacewaterresources

and the intended use of water quality in the lower Saigon River basin Surveyresultsof surface water quality inthe Saigon River basin show that TSS,turbidity,

DO and Coliform parameters exceed allowed standards for surface water Theresults of calculating the WQI value show that the water qualityranges from poor

to moderate, with nolocations with good water quality detected in the study area

LỜI CAM ĐOAN

Họcviên xin cam đoan đề tài luận văn là sản phẩm nghiên cứu, tìm hiểu của riêng

cá nhânhọc viên Trong toànbộ nội dung của luận văn, những điều được trìnhbày

là của cánhân học viên và được tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu, có nguồn gốcrõ

ràng và theo đúng quy định Các tài liệu, số liệu được trích dẫn được chú thích rõ ràng, đáng tin cậy, cáctài liệu tham khảo được trích dẫn theo đúng quy định của

mẫu từ Viện Đào tạo Quốc tế và Sau đại học, Trường Đại học Công nghiệpTP.HCM

Học viên cam đoan không đạo văn dưới bất kỳ hình thức nào, kết quả trình bày

trong luận văn là trung thực và học viên hoàn toàn chịu tráchnhiệm về toànbộ nội

dung nghiên cứu

Học viên

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

ABSTRACT iii

LỜI CAM ĐOAN iv

MỤC LỤC V DANH MỤC HÌNHẢNH viii

DANH MỤC BẢNG BIỂU ix

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT X MỞ ĐẨU 1

1 Đặtvấn đề 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 3

3 Đốitượng nghiên cứu 3

4 Phạm vi nghiên cứu 3

5 Y nghĩa của đề tài 4

5.1 Ýnghĩakhoa học 4

5.2 Ýnghĩathựctiễn 4

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 5

1.1 Tổng quan về chỉ số chất lượng nước 5

1.1.1 Định nghĩa chỉ số chấtlượng nước 5

1.1.2Quy trình xây dựng chỉ số chấtlượng nước 6

1.1.3 Đánh giáchất lượng nướcbằng chỉ số đơn lẻ 6

1.1.4 Đánh giáchất lượng nướcbằng chỉ số tổng hợp 7

1.1.5 Đánh giá ưu- nhược điểm của chỉ số chất lượngnước 7

1.1.6 Tình hình nghiên cứu và ứngdụng WQI trên thế giới và tại Việt Nam 8

1.2 Tổng quan về kim loại 13

1.2.1 Định nghĩakim loại nặng 13

1.2.2Nguồn gốc kim loại nặng 14

1.2.3 Sức khỏe con người và độc tính kim loại nặng 14

1.2.4 Tình hình nghiên cứu kim loại nặng trên thế giới và tại Việt Nam 16

1.3 Tổng quan về EDCs 18

1.3.1 Định nghĩa về EDCs 18

1.3.2 Cơ chế tác động của EDCs 19

1.3.3 Ảnh hưởng của EDCs đến sức khỏe con người và môi trường 20

1.3.4 Tình hình nghiên cứu EDCstrên thế giới và tại Việt Nam 21

1.4 Tổng quan khu vực nghiên cứu 22

1.4.1 Vị trí địa lý 22

1.4.2Hiện trạng chấtlượng nước sông SàiGòn 24

1.4.3 Mục đích sử dụng nước Sông Sài Gòn 27

CHƯƠNG 2NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊNCÚƯ 28

2.1 Nội dung nghiên cứu 28

2.2 Phương pháp nghiên cứu 28

2.2.1 Địa điểm và cơ sở chọn điểm thu mẫu 28

2.2.2 Phương pháp thu thập, xử lý và bảo quản mẫu 30

2.2.3 Phương pháp phân tích 31

2.2.4 Phương pháp phân tích thống kê 37

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN cứu VÀ THẢO LUẬN 38

3.1 Đánh giáchất lượng nước mặtở lưu vực sông Sài Gòn 38

3.1.1 Đặc tính hóa lý trongnước mặt lưu vực sông Sài Gòn 38

3.1.2 Xác định chất lượng nước mặt lưu vực sông Sài Gònthông qua WQI 48

3.2 Đánh giá hàm lượng kim loại nặng trongnước mặt lưu vực sông Sài Gòn 50

3.3 Đánh giá hàm lượng EDCs trong nước mặt lưu vực sông Sài Gòn 53

3.4 Mối tương quan giữa chấtlượngnước, kim loại nặng và EDCs trong nước mặt lưu vực sông Sài Gòn 58

3.5Nguồn gốc ônhiễm trong nước mặt lưu vực sông Sài Gòn 60

3.6 Đe xuất giải pháp quản lý chấtlượngnước và giảm phát thải các hóachất độc hại ở lưu vực sông Sài Gòn 63

3.6.1 Giải pháp kỹ thuật 63

3.6.2 Giải pháp quản lý 63

KẾTLUẬN VÀ KIẾNNGHỊ 65

2 Kiến nghị 65

TÀI LIỆU THAM KHẢO 67

PHỤ LỤC 81

LÝLỊCH TRÍCHNGANG CỦA HỌC VIÊN 2

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 2.1 Bản đồ lấy mẫu nước mặt trên lưu vực sông Sài Gòn 29

Hình 3.1 Giá trị nhiệt độtrongnước mặt lưu vực sông Sài Gòn 38

Hình 3.2 Giá trị TSS trongnước mặtlưu vực sông Sài Gòn 39

Hình 3.3 Giá trị EC trongnước mặt lưu vực sông SàiGòn 40

Hình 3.4 Giátrị độ đục trong nước mặt lưu vực sông Sài Gòn 41

Hình 3.5 Giátrị pH trong nước mặtlưu vực sông Sài Gòn 42

Hình 3.6 Giá trị DO trong nước mặtlưu vực sông Sài Gòn 43

Hình 3.7 Giátrị BOD5trong nước mặt lưu vực sông Sài Gòn 44

Hình 3.8 Giátrị PO43” trong nước mặtlưu vực sông Sài Gòn 45

Hình 3.9 Giátrị NƠ3“ trong nước mặt lưu vực sông Sài Gòn 46

Hình 3.10 Giá trị Ch trong nước mặt lưu vực sông Sài Gòn 47

Hình 3.11 Giá trị Coliform trong nước mặt lưu vực sông Sài Gòn 48

Hình 3.12 Giátrị WQI trong nước mặtlưu vực sông SàiGòn 49

Hỉnh 3.13 Hàm lượng Zn trong nước mặt lưu vực sông Sài Gòn 51

Hình 3.14 Hàm lượng Pb trong nước mặt lưu vực sông Sài Gòn 52

Hình 3.15 Hàm lượng Cr trong nước mặt lưu vực sông Sài Gòn 53

Hình 3.16 Hàm lượng OP trongnước mặt lưu vực sông Sài Gòn 54

Hình 3.17 Hàm lượng NP trong nước mặt lưu vực sông Sài Gòn 55

Hình 3.18 Hàm lượng BPA trongnước mặt lưu vực sông Sài Gòn 56

Hình3.19 Hàm lượngNP1EO trong nước mặt lưu vực sông Sài Gòn 57

Hình3.20 Hàm lượngNP2EO trong nước mặt lưu vực sông Sài Gòn 58

Hình 3.21 Sự phân bố các chỉ tiêu hóa lý và vị trí thu mẫu trên cùng mặt phẳng tương quan giữacác thànhphần chính F1 vàF2 62

DANH MỤC BÁNG BIỂU

Bảng 2.1 Tọa độ cácvị trí lấy mẫu trên lưu vực sông Sài Gòn 30

Bảng 2.2 Các thông số hóa lý trong nước mặt và phương pháp phân tích 32

Bảng 2.3 Tiêu chí phân loại chấtlượngnước mặt dựa trên WQI-NSF 33

Bảng 2.4 Giới hạn phát hiện của các hợp chất gây rối loạn nội tiết bằng phương

pháp SPE-LC-MS/MS 36

Bảng 3.1 Ma trậntương quan Pearson giữa các thông số chấtlượng nước, kim loại

nặng và EDCstrong nước mặt lưu vực sông SàiGòn 59

Bảng3.2 Phương sai tích lũy được giải thích bởi các hợp phần nhân tố 60

Bảng 3.3 Ma trận thành phần 61

DANH MỤC Từ VIẾT TẮT

BOD Lượng oxy cần thiết để loại bỏ các chất thải hữu ra khỏi

nước trong quá trình phân hủy bởi vi khuẩn hiếu khí

(Biochemical Oxygen Demand)

CCE-WQI Bộ môi trường Canada (Canadian Council of Ministers of

Environmental Water Quality Index)

CCME-WQI Hội đồng Bộ trưởng Môi trường Canada

COD Lượng oxy cầnthiết để oxy hóa các họp chấthóahọctrong

nước (Chemical Oxygen Demand)

DO Lượng oxy hòa tan trong nước(Dessolved Oxygen)

EDCs Endocrine Discrưpting Compounds

NSF-WQI Quỹ Vệ sinh Quốc gia Mỹ

QCVN Quy chuẩn Việt Nam

SWQI Chỉ số chất lượng nước ven bờ (SeaWater Quality Index)

TCVN Tiêuchuẩn Việt Nam

TSS Tổng chấtrang lơlửng

VN-WQI Chỉ số chất lượng nước của Việt Nam

WQI Chỉ số chất lượng nước

1 Đặt vấn đề

Nướcngọt chiếm hơn 75% bề mặtcủa Trái đất và là môi trường sốngchính trongsinh quyển Trong đó, sông giữ vai trò quan trọng trong hoạt động cungcấpnước trên toàn thế giới và đáp ứng các nhu cầu xã hội về nước uống, thủy lợi và thủyđiện Tuy nhiên, môi trườngnước sông trên toàn cầu đang bị suy thoái đáng kể do

sự xả thải của con người Mối quan tâm hàng đầu củacác nhà khoa học, kỹ sư và nhà sinh thái học làgiảm thiểu mức độ ô nhiễm môi trường nước trên toàn cầu, để

duy trì khả năng sống và sự cân bằng sinh thái Các nhà nghiên cứu đã đánh giáchất lượng môi trường nướcbằng các cách tiếp cận khác nhau, tiêu biểu làchỉ số

chất lượng nước (WQI) Việc sử dụng WQI là một trong những hình thức trình bày thông tin liên quan đến chấtlượngnguồn nước với cách tiếp cận dễ hiểu, được

sử dụng phổ biếntrongcác nghiên cứu trên thế giới [1,2] WQI cung cấp một bản tóm tắt về kỹ thuật và lượng lớn dữ liệu từ các kết quả phân tích chất lượng nước

thông qua việc thay thế bằng các thuật ngữ đơn giản như rất kém,kém, trungbình,

tốt và rất tốt mà những đối tượng không phải làchuyên gia sẽ dễ hiểu hơn [3],Nồng độ các hợp chất vô cơ và hữu cơ trong nước là yếu tố biểu thị chất lượngnước và sự suy thoái có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến chức năng của hệ sinh thái khu vực Trong khi đó, ô kim loại nặng làmột trong những tác nhân ô nhiễmquan trọng nhấtgây ra tác động ngắn hạn đối với môi trường nước do con người

gây ra [4] Kim loại nặng được định nghĩa là những kim loại có khối lượng riêng

trên 5 g/cm3 như asen (As), niken (Ni), cadimi (Cd), thủy ngân (Hg), crom (Cr),

đồng (Cu), chì (Pb) và kẽm (Zn) [5] được xem là mối quan tâm gây ônhiễm nước trên toàn thế giới Kim loại nặng gâytác động tiêu cực đến chấtlượngnước cũngnhư cấutrúc và chức năng dinh dưỡng của quần xã [6, 7], xâm nhậpvàonước sôngtheo nhiều con đường khác nhau Ngược lại với các chất ô nhiễm hóahọc, kim loại

nặng khôngđược loại bỏ bằng quá trình phânhủy tự nhiên Cácmốinguy hại tiềm

ẩn đối với sứckhỏe con người vànước sông khiến kim loại nặngtrong hệ sinh thái

nước ngọt trở thành vấn đề môi trường đang diễn mạnh mẽ ra trên toàn cầu Vì

vậy, điều quan trọng là phải tiến hành các nghiên cứu nồng độ, sự phân bố kim loại nặng để bảo vệ tài nguyên vàkiểm soát ô nhiễm nước

Bên cạnh kim loại nặng, các hợp chất gây rối loạn nội tiết (Endocrine Discrupting

Compounds - EDCs) là các hóa chất gây ra những tác động nguy hại đối vói hệthốngnộitiết của con người và động vật Nhữnghợpchấthóahọctựnhiên vàtổng

hợp có thể gây ra các phản ứng giống như estrogens bao gồm sản phẩm chăm sóc

cá nhân, dược phẩm, các hóachất nôngnghiệp và công nghiệp [8] Tính đến năm

2020, chưacó quốc gia nào áp dụng chínhsách bắt buộc sàng lọc EDCs trong quản

lýtài nguyên nước (tứclà nước uống, nước thải, lưu vực nước) Docác hoạt động

của con người, EDCs được thải ra môi trườngnhưngvẫn chưa được xác định, kiểm soát và chưa có nhiều nghiên cứu về mức độ hiện diện trong môi trường

Thành phố Hồ Chí Minh (TP HCM) là một trong những thành phố lớn của Việt

Nam với hon 9 triệu dân của đang sử dụng nguồn nước cấp chủ yếu từ các trạm xử

lý nước cấp vói nguồn nước lấytừ lưu vực sông Sài Gòn Tuy nhiên, chất lượng

nước sông Sài Gòn đang suy giảm do các hoạt động xả thải ỏ khu vực thượng

nguồn bao gồm sản xuất công nghiệp, nông nghiệp và dân cư Nhiều nghiên cứu

đánh giá chất lượng nước sông Sài Gòn đã được thực hiện cho thấy dòng sôngđang tiếp nhậntải lượng ônhiễm từ các nguồn trên đấtliền Tuy nhiên,các nghiêncứu này chủ yếu tập trung đánh giá dựatrên các chỉ tiêu ô nhiễm hóa lý và sinh

họcthông thường như (nhu cầu oxi hóa học (COD), nhu cầu oxi sinh hóa (BOD),

chấtrắn lơ lững(SS), amoni (NHZ),coliforms, ) Mặc dù có thểkhảo sát nhanh

mức độ ônhiễm của nguồn nước dựa trên các chỉ tiêu này, tuy nhiên nó vẫn chưa

đánh giá được các hóa chất độc hại khác (như kim loại, EDCs) của nguồn nước mặt sông Sài Gòn Đây là những hóa chất dù đi qua hệ thống xử lý nhưng hàmlượnghầu như không thay đổi và ở mức độ thấpvẫn gây những ảnh hưởngnghiêm

trọngcho môi trường tiếp nhận

Dođó, cần phải đánh giáchất lượngnước, kim loại nặng và EDCs ở các vị trí trênlưu vực sông Sài Gòn Trong đó, mốitưongquan giữachấtlượngnướcvà các hóa

chất độc hại giúp xác định sự tưong tác giữa chúng trong môi trường và hiểu sằu

hon mức độ quan trọng, cấp thiết của việcbảo tồn vùng nước lưu vực sông

Vì vậy,nghiên cứu “ Đánh giá chất ỉượng nước và hóa chất độc hại ở htu vực sông Sài Gòn ” đượctiến hành là hành động mang tính cấpbách và thiết thực với thực

trạngmôi trườngnước tại Việt Nam

2 Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu nghiêncứu chung của đề tài là đánhgiá chấtlượng nước và các hóa chấtđộc hại ở lưu vực sông Sài Gòn

❖ Mục nghiên cứu cụ thể bao gồm:

- Đánh giáchấtlượng nước mặt lưu vực sông Sài Gòn thông qua WQI

- Khảo sát hàm lượng kim loại nặng (Zn, Pb, Cr) trong nước mặt lưu vực sông Sài Gòn

- Đánhgiá hàm lượng EDCs (OP,NP, BPA, NP1EO, NP2EO) trong nước mặt lưu vực sông Sài Gòn

- Đe xuất biện pháp quản lý chất lượng nước và giảm phát thải các hóachất độc hại ỏ lưu vực sông Sài Gòn

3 Đối tượng nghiên cứu

Nước mặt lưu vực sông Sài Gòn

4 Phạm vi nghiên cứu

Phạm vi không gian: lưu vực sông Sài Gòn, đoạn từ Suối Đá đến cầu ChàVà

Phạm vi thời gian: từtháng4 - 9/2023

Quá trình thí nghiệm, phân tích được thực hiện tại phòng thí nghiệm Viện Khoa

học Công nghệ và Quản lý Môi trường - Trường Đại học Công nghiệp TP HCM.Trung Tâm Kiểm Định Và Khảo Nghiệm Thuốc Bảo Vệ Thực Vật Phía Nam

Công Ty cổ phần pháttriển và phân tích môi trường pacific- TP HCM

5 Ý nghĩa của đề tài

chất đối với sức khỏe con người và thủy sinh vật trong môi trường

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan về chĩ số chất lượng nước

1.1.1 Định nghĩa chỉ so chất lượng nước

Sau nhiều công bố khoa học, nước Mỹ đã đề ra chỉ số chấtlượng môi trường vào

năm 1960, bao gồm 06 thành phần chính là không khí, nước, đất, rừng, động vật hoang dã và khoáng chất [9] Đennăm 1965,Horton đãđềxuấtWQI với việc phằn loại trạngthái từ kém đến rất tốt trong khoảng từ 0 đến 100 [10] Định nghĩa này

dựa trên 8 chỉ số hoặc thông số chất lượng nước, với trọng số được xác định dựa trên tác động của chúng đối với chất lượng nước CảQuỹ Vệ sinh Quốc gia Mỹ (NSF-WQI)và Hội đồngBộ trưởng Môi trường Canada (CCME-WQI) đều làcác

tổ chức đã đóng góp vào nghiên cứu về WQI trong nhiều năm Mặc dù có nhiều cách tiếp cận và phương pháp đánh giáchấtlượngnước, vẫn còn nhữngtháchthức

trong lĩnh vực này, chẳng hạn như việc lựa chọncác thông số chấtlượngnướcphùhợp cho mộtyêu cầu cụ thể Các ứng dụng chỉnh của WQI bao gồm:

- Đánh giá hiện trạng và xu hướng thay đổi chất lượng nước (phân tích sự biếnđộng của chấtlượngnướctheo không gian và thời gian), nhằm đảm bảo tính hiệu

quả của công tác quản lý môi trường [9]

- Hỗ trợ quá trình ra quyết định: WQI có thể được sử dụng như một cơ sở để đưa

ra quyết định về phân phối tài chính và xác định các vấn đề ưu tiên

- Phân tích chấtlượngnước theo vùng, so sánh chấtlượngnước tại các điểm hoặc

các khu vực địalý khác nhau

- Thu gọn kích thước, đơn giản hóathông tin để dễ dàng quản lý, sử dụng và lưu trữ, tạo ra tính hiệu quả của thôngtin [9]

- Thực hiện tiêu chuẩn (TC)/quy chuẩn (QC): WQI có khảnăng đánh giá mức độ

đáp ứng thủ/không đáp ứngcủa chấtlượng nước đối với TC/QC hiện tại

- Cungcấp thông tin hữu ích chocộng đồng

- Hỗ trợ nghiên cứu khoahọc: Mặcdù các nghiêncứu sâu rộngvềchấtlượng nước

thường không sử dụng WQI, nhưng nó có thể được áp dụng trong cácnghiên cứu

vĩ môkhác như đánhgiá tác động của quá trình đô thị hóa đối với chấtlượng nước

khu vựcvàđánh giá hiệu quả của biện pháp kiểm soát phát thải

1.1.2 Quy trình xây dựng chỉ so chat lượng nước

Hiện nay, quy trình xây dựng các mô hình WQI thường được thực hiện qua nămbước chiến lược sau đây:

Bước 1: Lựa chọn Thông số WQI: Chọn các thông số quan trọng để tính toán WQI Bước 2: Tính toán Chỉ số Phụ: Chuyển đổi các thông số thành một thang đo chung

thông qua việc tính toán các chỉ sốphụ

Bước3: Xác định Trọng số: Đánh giáảnh hưởng của mỗi thông số bằng cáchxác

định trọng số tưong ứng

Bước4: Tính toán Chỉ số Cuối cùng: Sử dụng các giátrị và trọng số đã xác định

để tínhtoán WQItheo công thức toán học

Bước 5: Xây dựng Thang Phân loại Chấtlượng Nước: Tạo ramộtthang phân loại

chất lượngnước dựa trên giá trị của WQI, giúp đánh giá mức độ tốt hoặc xấu của

chất lượng nước

1.1.3 Đánh giá chất lượng nước bằng chỉ so đơn lẻ

Đe đánh giáchất lượng nướcbằng chỉ số đon lẻ có 3 cách tiếp cận chủ yếu:

Phưong pháp được áp dụng ỏ Mỹ, theo Hội đồng Môi trường Oregon [11], cùng

với một số quốc gia khác, sử dụng kỹ thuật hàm tuyến tính phân đoạn (segmented linear function) Nóicách khác, phưong pháp này chia đường cong biến thiên theo

nồng độ của thông số ô nhiễm Cxthành các đoạn thẳng Kết quả là, chỉ số đon lẻ

của thông so X đượcxác định bằng công thức (1.1):

aj+l~aj

Vói aj <Cx <bj,j = 1, 2, 3, , n (số đoạn thẳng)

Trong đó:

bj làgiátrị trên các điểm nút (thebreakpoint)của X

ailà giátrị dưới của điểm nútX

Giá trị bj và ai được xácđịnh dựa trên TC/QC chấtlượng của từng quốcgia, nhằm đặt ra các ngưỡngcho chỉ so I

- Phưong pháp đối sánh Cx sovới TC/QC môi trường

- Phưong pháptính dựa trên nồngđộ tưong đối của chỉ số qi, với giátrị dưới/trênngưỡng và trong đoạn TC

1.1.4 Đánh giá chat lượng nước bằng chỉ số tổng hợp

Phưong pháp sử dụng để đánh giá chấtlượngnướcthông qua chỉ số tổnghợpđược

xâydựng từ các chỉ số đon lẻtheo ba cách chính sau đây:

- WQI không cótrọng số

- WQI tính đến trọng số của mỗi thông số khảo sát

- WQI tổng cộng(TWQI)

1.1.5 Đánh giá ưu - nhược điem của chĩ so chất lượng nước

ỉ ỉ 5 ỉ Đánh giá theo cách tiếp cận ỉ - WQI không có trọng sổ

- Ưu điểm: Cáccông thức đadạng, sử dụng tổng, tích, trung bình cộng, trungbình

nhân, hoặc tích hợp cả hai phưong pháp trung bình cộng và trung bình nhân.Phưong pháp tính toánđơn giản,thuận lợi cho thựctế, đặc biệt khi có sẵn các giản

đồ chỉ số phụ hoặc trabảngtừ các chỉ sốphụ

- Nhược điểm: Thiếu trọng số để đánhgiá mối tương quan giữa các thông số khảo

sát, làm hạn chế khảnăng so sánh chấtlượng nước giữa các điểm khảo sát Thang

phân cấpđánh giátự quy định, cóthểdẫn đến hiệuứng mơ hồ (ambiguity) vàcảnhbáo khôngchínhxác

ỉ ỉ 5.2 Đánh giá theo cách tiếp cận 2 - WQỈ có tính đến trọng số

- ưu điểm: Cáccông thức đa dạng, sử dụng tổng, tích, trung bình cộng, trungbình

nhân, dựa trên phương pháp chuẩn hóa hàm tuyến tính phân đoạn, với giản đồ

được đề xuất bởi Ott [12] De tra cứu thông tin qua phương pháp giản đồ hoặcbảng

- Nhược điểm: số lượng thông số khảo sát hạn chế (n < 12); thang phân cấp đánhgiátự quy định; trọng số được tính dựa trên đánh giá chủ quan từ các chuyên gia

Với WQI dạng tổng 2 Wịỉị (ví dụ của Mỹ - NSF) và số lượng thông số n=9, cóthể gặp vấn đề che khuất khi số thông số nhỏ hơn tiêu chuẩn cho phép nhiều lần,

làm mấttính đồng đều của đánh giá Xây dựng giản đồ của các chỉ số phụ li trởnên phứctạp khi số lượngthông số tăng lên (ví dụ n> 12)

ỉ ỉ 5.3 Đánh giá theo cách tiếp cận 3 - TWQI

Chỉ số này TWQI được Ho [13] đề xuất có ưu điểm là thang phân cấp đánh giáchất lượngnước không tự quy định như các phương pháp khác màphụ thuộc vào

số lượngthông số khảo sát (n > 2) Tuy nhiên, nhược điểm củachỉ số là chưatính

đến sự biến thiên củachỉ số phụ qi (chỉ số đơn lẻ của thông số i) đối với đơn vị khi

qi = 1 Vì vậy, TWQI trong một số trường hợp có thể cho kết quả không phản ánh chính xác hiện trạng thực tế

1.1.6 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng WQI trên thế giới và tại Việt Nam

ỉ 1.6 ỉ Trên the giới

Trên toàn thế giới, việctiếp cận và xây dựng mô hình WQI đa dạng tùy thuộc vào

vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên, thực trạng chất lượng nước, và hệ thống quản lý

của từng khu vực hay quốc gia Có ba hướng chính được thực hiện: (1) Sử dụng

phương pháp tính WQI đã có từ nước ngoài và áp dụng vào quốc gia hoặc địa phương; (2) Cảitiến phươngpháp tính WQI hiện tại và áp dụng vào quốc giahoặc

địa phương; (3) Nghiên cứu và pháttriển phươngpháp tính WQI mới phù hợp cho

quốc giahoặc địa phương cụ thể Dưới đây ỉà một sổ phương pháp tỉnh WQI tiêu biểu được sử dụng:

Ở Hoa Kỳ, phương pháp tính WQI của Quỹ Vệ sinh Quốc gia Mỹ (National

Sanitation Foundation - NSF) được gọi là WQI-NSF Đây là một phươngpháplinh

hoạt,có thể sử dụng dạng tổng hoặctích, có hoặc không có trọng số WQI-NSF là

một phương pháp phổ biến trong các nghiên cứu về chất lượng nước tại Mỹ vànhiều quốcgia

Phương pháp tính WQI-NSF không quá phức tạp và cho kết quả khá hợp lý đối

với các nguồn nước sử dụng đamục tiêu Tuy nhiên, mặc dù có tính đến trọng số

Wi, những trọng số này (từ 0 - 1) thường được đánh giátheo ý kiến chuyên gia và

có thể mang tính chủ quan Các quốc gia và vùng lãnh thổ thường cải tiến WQI-

NSFbằng cách thay đổi các thông số, chỉ số phụ, và trọng số đểphản ánh đặc điểm

đặc thù của mỗi khu vực [14]

Theo Quynh [14], công thức dạng tổng có tínhche khuất, dù sử dụng trọng số hay không Đối với công thức dạng tích đã khắc phục tínhche khuất nhưng nếu trọng

số quá nhỏ tính ảo có khảnăng xảy ra

Bêncạnh đó, trongtiến trình quản lý chất lượngnước, bang Oregon ở Hoa Kỳ đãđưarachỉ số chất lượng nước từ thập kỷ 70 [15] Phươngphápnày được xây dựng

với mục tiêu đơn giản và hiệu quả để mô tảthông tin chất lượng nước mặt Công

thức tính không áp dụng trọng số, do đó, mỗi thông sốđược coi làquan trọng như

nhau Công thức tính chỉ số phụ phứctạp vì mỗi thông số có cách tính khác nhau

ở từng ngưỡng

Vào năm 1995,các nhàkhoahọc ở Canada đã pháttriển WQI, đưatấtcả các thông

số vào tínhtoán bằng cách so sánh với các tiêu chuẩn chất lượng nước khác nhau

như nuôi trồng thủy sản, giải trí, CCE-WQI (Chỉ số Chất lượng Nước của Hội đồng Bộ trưởng Môi trường Canada) đã được thiết lập vào năm 2001 và được sử

dụng trong các dựán nghiên cứu và báo cáo tình trạng môi trường[16, 17] Phương

pháp CCE-WQI không giới hạn số lượng thông số tínhtoán Vì khôngcó trọng số

(Wi) trong công thức tính WQI, tầm quan trọng củacác thông số chưa được đánhgiá Khi có nhiều dữ liệu, tính toán WQI trở nên phức tạp CCE-WQI giúp xác

định chomột giới hạntrong QC/TC, nên không thuận lợi khi đánh giá chất lượng

nước cho nhiều mục đích sử dụng

Ở Đài Loan, phưong pháp tính WQI kết hợp dạng tổng và dạng tích theo nhóm

thông số đã được Liou, etal [18] đề xuất Phươngpháp nàyquy định trọng số theonhóm thông số, với các thông số như nhiệt độ, pH, và thông số độc hại cótrọng số

bằng 1 Trong khi đó,các quốc gia khác như các nước Châu Âu, Malaysia, Trung

Quốc, thường cải tiến WQI từ WQI - NSF, nhưng có thể tùy chỉnh loại chỉ số cho phù hợp với mụcđích sử dụng

1.1.6.2 Tại Việt Nam

Tại Việt Nam, các công bố khoa học về WQI chủ yếu tập trung vào môi trường

nước mặt, với một số nghiên cứu tiêu biểu như sau:

Liou, etal [18], Hanh [19]: Cải tiến phươngphápbằng cách kết hợp trung bình và trung bình nhân (khôngtrọng số) đểtạo ra công thức tínhtoán WQI cho nước mặt lục địa ở Việt Nam Các nghiên cứu này đãthành công trong việc khắc phục một

số hạn chếcủa WQI, như tính ảo, tính che khuất, và tính không mềm dẻo

Hien [20]: Nghiên cứu xây dựng WQI-NSF đối với sông Sài Gòn nhằm phục vụhoặt động quy hoạch tài nguyên nước

Hop, et al [21]: Ảp dụng phương pháp WQI - Bhargava với việc điều chỉnh cácthông số để khảo sát chấtlượngnước sông Bồ (tỉnh Thừa Thiên Huế) Mặcdù cónhiều ưu điểm, phươngpháp này vẫn gặp hạn chế là hiệntượng “che khuất”, trong

đó chất lượng của từng thông số riêng biệt bị che khuất trong một giá trị WQI

(Quynh, 2015)

Quynh [14]: Tiến hành xây dựngWQI đểphân vùngchấtlượngnước sông tại Thái

Nguyên, sử dụng phương pháp của WQI - NSF

Lang [22]: Phương pháp tính toán chủ yếu dựa trên cơ sở của phương pháp WQI

- NSF và đã được cải tiến (lựa chọn thông số và trọng số) để phù hợp với vùng nghiên cứu

Ho [23]: Đưa raphương pháp tính toán vàđánh giáchấtlượng nướcbằng cách sử

dụng cả chỉ số đơn lẻ và tổng hợp Ưu điểm của phương pháp này là xét đến mức

độvượt tiêu chuẩn của nhóm thông số chấtlượngnước so với tổng lượng ô nhiễmchung, không giới hạn số lượng thông số tính toán, và thang phân cấp chất lượng

nước cũng như trọng số của các thông số được tính toán theo lý thuyết, dựa trên

tiêu chuẩn môi trường quốc gia

Ngoài việc áp dụng WQI trong đánh giá chất ỉượng nước mặt, tại Việt Nam, cũng

đã có các nghiên cứu đề xuất việc sử dụng WQI để đánh giá chất ỉượng nước tại các đầm phá và khu vực biển ven bờ Một số nghiên cứu đáng chú ý trong lĩnh vực này bao gom:

Năm 2010, Cục kiểm soát ô nhiễm - Tổng cục Môi trường đã tiến hành điều tra,

khảo sát, vàxây dựng cáctiêu chí khoanh vùng ô nhiễm Đồngthời, đề xuất xây dựng bản đồ ô nhiễm trên phạm vi cả nước và thiết lập bộ tiêu chí khoanhvùng ô

nhiễm môi trườngnước biển ven bờ nhằm dễ dàng kiểm soát Để đồng bộ với tiêu

chuẩn quốc tế, Cục Kiểm soát ô nhiễm đưa ra ký hiệu đại lượng để khảo sát mức

độô nhiễm hoặcchấtlượngnước biển ven bờ, đượcgọi làChỉ số Chất lượng Nước

Biển Ven Bờ(SeaWaterQuality Index - SWQI) Trong đó, 06 thông số đặc trưng được chọn để khảo sát mức độ ô nhiễm nước biển ven bờ, bao gồm tổng chất rắn

lơ lững (TSS), COD, NHƯ, dầu mỡ, Pb và tổng E Coli (T Coli) [24] Phương

pháp tính SWQIcủa Cục Kiểm soát ônhiễm không áp dụng trọng số cho cácthông

số, do đó, tất cả các thông số đượcxác định đều được coi là quan trọng như nhau.Mặcdù các thông số được lựa chọn để tính SWQI làđại diện, sốlượng chúng vẫn còn hạn chế, và chưa đủ đại diện để đánh giá chất lượng nước biển ven bờ một cách toàn diện

Tác giả Karbassi, et al [25] đã phát triển phương pháp đánh giá tổng hợp chấtlượngnước (TWQI) với việcáp dụng trọng số và quy chuẩn hóa đối với từng thông

số Họ đã áp dụng phương pháp này để đánh giáchấtlượng nước ven biển Thanh

Hóa, bao gồm 13 thông số (n = 13) như: pH, TSS, DO, NHZ, As, Cd, Pb, Cr3+

Cu, Zn, Mn, Fe, Hg Phương pháp TWQI đã tính toán khả năng gây gộc của từngthông số bằng cách gán trọng số tương ứng, và thangphân cấp đánh giáchất lượng

nước dựa vào số lượng thông số được khảo sát, được tính toán dựa theo các côngthức Tuy nhiên, trọng số của các thông số được xác định dựa trên giátrị giới hạn trong quy chuẩn Việt Nam (QCVN) về chấtlượng nước biển ven bờ, do đó mang

tính tổng quát và không đặc trưng cho khu vực nghiên cứu cụ thể

Tác giảNguyen [26] đã tiếp tục nghiên cứu và cải tiến công thức tính WQI dựa

trên phương pháp WQI - NSF nhằm khảo sát chất lượng nước ở vịnh Hạ Long Các thông số được xem xét gồm 9 chỉ số (n = 9) như: %DOBH (trọng số 0,07),

COD (0,11), tổng carbon hữu cơ (TOC) (0,08), dầu mỡ (0,17), TSS (0,17), TN

(0,11), tổng photphat (TP) (0,11), tổng coliform (0,07) và chlorophyll-a (0,11) Công thức WQIHL được sử dụng là một dạng tích có trọng so (WQI-NSF) Lựa

chọn các thông số tính WQIHLdựa trên các đặc điểm về điều kiện tự nhiên, kinh

tế - xãhội, môi trường, và nguồn phát thải chất ô nhiễm tại vịnh Hạ Long Trong

số 9 thông số, TSS và dầu mỡ được đánh giá có trọng sốcao nhất Tuy nhiên, hạn chế của phươngpháp làkhảnăng thích ứngkhi cósự thay đổi hoặc bổ sungthông

số mới do trọng số đã được cố định, điều này cóthể giới hạn tính ứngdụng trong

việc đánh giá chất lượng nước biển ven bờ, đặcbiệt là ởnhững khu vực có nhiều biến động và phứctạp

Ngoài ra, chất lượng môi trường của các trạm quan trắc môi trường biển ở phía

Nam Việt Nam trong5 năm (2011-2015) được Tam [27] sử dungWQI-NSF (dạngtổng có trọng số) để đánh giá Tám thôngsố được xem xét (n = 8), bao gồm: DO

(trọng số 0,19), coliform (0,18), pH (0,12), BOD5 (0,12), TP (0,11), nitrat(NO3-)

(0,11), độ đục (0,09), TSS (0,08)

Nghiên cứu của Dan [28] tập trung vào việc pháttriển phương pháp WQI - NSF

(dạngtổng có trọng số) đểkhảo sát hiện trạng chấtlượngnước đầm Phá Tam Giang

- Cầu Hai, thuộc hệ đầm phá Tam Giang - cầu Hai (tỉnh Thừa Thiên Huế) Khu

vựcnày kéo dài theo hướng Tây Bắc - Đông Nam dọc theobờ biển, với chiều dài

68 km và tổng diện tích mặt nước là 216 km2 Mười thông số được xem xét(n =

10), bao gồm: nhiệt độ (trọng số 0,10), pH (0,15), DO (0,12), độ mặn (0,13), độkiềm (0,09), nitrat (NO3-) (0,08), phosphat (PO?-) (0,07), BOD5 (0,08), NH3

(0,10), tổng coliform (0,08)

Tuy nhiên, cả hai nghiên cứu nàyđều gặp một số hạn chế Phương pháp tínhWQI

vẫn chưa đạt sự tổng quát và không linh hoạt, trọng số tính toán không đượcliên

kếtchặt chẽvới dữ liệu chấtlượngnướcthựctế, do đókết quả tínhtoán không thểphản ánh một cách rõ ràng đặc điểm cụ thể của khu vực

1.2 Tổng quan về kim loại

1.2.1 Định nghĩa kim loại nặng

Kim loại nặng làthuật ngữ đề cập đến các kim loại và á kim có khối lượng riêng

> 4 ± 1 g/cm3 Mặc dù được địnhnghĩarộngrãi,nhưng người ta thường chấp nhận

rằng kim loại nặng chủ yếu dùng để chỉ các nguyên tố nặng như As, Pb, Cd, Hg,

Cr, Cu, có độc tính sinh học nghiêm trọng trong môi trườngnước [29]

Theo vòng tuần hoàn, nước xung quanh chúng ta sẽ được hấp thụ vào đất liền và các dòng sông sẽ chảy từ thượng nguồn xuống hạ lưu và thải ra biển Thông thường, vi sinh phân hủy sinh học chất ô nhiễm hữu cơ và chuyển thành dạng cólợi cho đời sống thủy sinh Đối với các chất ô nhiễm vô cơ không gây ra nhiều nguy hiểm vì sự phân tán rộng rãi và không tác động đến môi trường mà chúng được thải ra Một số chất ô nhiễm như Pb,As, Hg, Cr đặc biệt là Crhóatrị sáu, Ni, bari (Ba), Cd, coban (Co), selen (Se), vanadi (V), dầu mỡ, thuốc trừ sâu, rấtcó

hại và gây độc ngay cả trong phạm vi ppb (phần tỷ) Đối với nôngnghiệp, một số

thành phần như Cu, mangan (Mn), lưu huỳnh (S), sat (Fe), Zn, bo (B), cùng với

photphat (PO43"),NƠ3-, urê, kali, rất hữu ích với nồng độ nhất định

Kim loại nặng có ý nghĩa đặcbiệt trong sinh thái học do khảnăng tồn tại lâu dài,

tích lũy sinh học và sự đồng nhất sinh học trong chuỗi thức ăn [30] Chúng khôngthể phân hủy và liên tục gia tăng trong các vùng nước ngọt Do đặc tính khôngphân hủy, kim loại nặngcó khảnăng tích lũy sinh học dọc theo chuỗi thức ăn, gây

ra các hiệu ứng độc hại ở những điểm xa nguồn ô nhiễm

1.2.2 Nguồn gốc kim loại nặng

Cách mạng công nghiệp toàn cầu đãthsc đẩy lan truyền nhanh chóng các vật liệu nguy hiểm trong môi trườngnước Ônhiễm môi trường do các kim loại và khoáng

chất độc hại có thể xuất phát từ cả nguồn tự nhiên và tác động của hoạt động conngười [31] Thường thì, trong cácmôi trường không bị tác động, nồng độ cáckim loại rất thấp và chúng có nguồn gốc từ khoáng vật và quá trình phong hóa Cácnguồn tựnhiên bao gồm việcthẩm thấu từ đávàonước, hoạt động núi lửa, và cháy

rừng Ô nhiễm cũng có thể phát sinh do sự phân tách các yếu tố gây ônhiễm, tập trung đặc biệt ỏ các khoáng sét cókhảnăng hấp thụ cao, giữa đátrầm tíchvà trầm tích gốc của chúng vànước

Với sự giatăng nhanh chóng của quá trình công nghiệp hóa dẫn đến sự xuất hiện

ngày càng nhiều nguồn gây ô nhiễm môi trường Ô nhiễm xảy ra ở cả giai đoạnsản xuất công nghiệp và trong quá trình sử dụng sản phẩm cuối cùng Các kim loại

nặng thường xâm nhập vào co thể người thông qua thức ăn, nước uống, và khi hôhấp trong môi trường không khí nhiễmbẩn, cũng như thông qua sử dụng mỹ phẩm, thuốc kém chất lượng,và trong đồchoi chứa chấtchì Các ngành công nghiệp như

da, điện tử, luyện kim, và mạ điện thường thải ra môi trường lượng lớn nước thải chứa kim loại nặng độc hại mà không xử lý Ngoài ra, kim loại nặng cũng xuất

pháttừ sự phát thải ô nhiễm do hoạt động sinh hoạt và nông nghiệp [32]

ỉ 2.3 Sức khỏe con người và độc tính kim loại nặng

Dưới một số điều kiện môi trường cụ thể, kim loại nặng có thể tích lũy đến nồng

độ độc hại, tạo raảnhhưởng đáng kể đối với hệ sinh thái và sức khỏe con người

Thông thường, kim loại nặng được xác định dựa vào trọng lượng nguyên tử; tuy nhiên, thuật ngữ "kim loại nặng" cũng được sử dụng để mô tả các nguyên tố gâyđộc cho sinh vật [33] Một số kim loại nặng cóthể gây tửvong ỏ người và các sinh

vật khác ở dạng và liều lượng khác nhau Các kim loại nặng được xem là có độc;

tuy nhiên, các kim loại nhẹ hon cũng có thể gây tử vong ởngười, ví dụ như beri(Be) và liti (Li) Không phải tấtcả cáckim loại nặng đều độchại đối với sứckhỏe,

vì một số kim loại nặng là cần thiết, nhưsắt và Cr(III) Các kim loại độc hại thường được biết đến bao gồm Pb, Cd, Cr, Mn, Hg, As và các kim loại phóng xạ Kim loại phóng xạ vừacó độc tínhphóng xạ vừa có độc tính hóahọc Độc tính của kim loại

nặng đã trở thành mối nguy hại lớn và mang theo nhiều rủi ro đối vói sức khỏe

Trongthựctế, ảnh hưởng của chúng đối với sự sống sót ở người không chỉ do một

tácnhân sinh học nào đó; thay vào đó, chúng có thểlàm gián đoạn sự trao đổi chất

và các quá trình sinh học khác khi bắt chước một sốnguyên tốtrong cơthể Một

số kim loại như nhôm (Al) có thể dễ dàng bị loại bỏ bởi hệ thống tiết niệu, trong

khi một số kim loại tích lũy thông quachuỗi thức ăn và cơthể Độc tính của kim loại phụ thuộc vào liều lượng, con đường và thời gian phơi nhiễm (ví dụ: cấp tính

hoặc mãn tính)

Kim loại nặng hiện diện trong nước mặt và nước ngầm dẫn đến sự ô nhiễm đất

đáng kể và tăng lên khi quặng được khai thác và thải lên bề mặt đất để xử lý thủcông Khi đất nông nghiệp bị ô nhiễm, các kim loại này được cây cỏ hấp thụ và tích tụ trong các mô Động vật ăn cỏ ở khu vực ô nhiễm kim loại nặng uống nước

ô nhiễm và tích tụ kim loại trong cơthể, cũng như sinh sản sinh vật biển trongkhu

vực ô nhiễm cũng tích lũy kim loại trong mô và sữa khi chúng đang cho con bú

Tóm lại, các sinh vật sông trong hệ sinh thái nhất định đều bị ô nhiễm theo chuỗithức ăn

Kim loại nặng gây tác động xấu đối với sức khỏe con người và môitrường, ví dụnhư ion Cu có thể gây tổn thương gan, mất ngủ và ứcchế khảnăng hoạt động củaenzym trong đất Thủy ngân gây ra bệnh viêm khớp dạng thấp, rối loạn hệ thần

kinhvà tuần hoàn ở người cũng như tác độngđến hệthống thủy sinh, trongkhi Cr

có thể gây đau đầu, tiêu chảy và buồn nôn Cu có thể dẫn đến bệnh gan và thiếu máu; nhiễm độc Pb góp phần làm suy cơ, suy thận và tổn thương não trẻ sơ sinh [34] Các tác động có hại của kim loại nặng đến sức khỏe con người bao gồm tổnthương các cơ quan và bệnh tật khác nhau, kích ứng da, thiếu máu, suy giảm chứcnăng cơ Do đặc tính hòatan cao, ổn định, không phân hủy sinh học và di chuyển

trongmôi trườngnước, nước ô nhiễm kim loại gây hại đối với sức khỏe Kim loại

nặng cũng gây tác động xấu đến cây trồng như ức chế quang hợp, giảm sức nảymầm của hạt, giảm hoạt động enzym vàtổng hợpdiệp lục Mứcđộ phản ứng của

các nguyên tố này đượcxác định bởi hình thức và sự sắp xếp của lớp vỏ electron

nguyên tử, ảnh hưởng đến xu hướng tạo phức và góp phần vào hoạt động sinh lý

và sinhhóa [35]

Các nghiên cứu về kim loại nặng thường phổ biến do đặc tính tính khó phân hủy

và khả năng tích tụ trong cơ thể sống Năm 1972, tại Hội nghị các quốc gia, các

nhà lãnh đạo thế giới lần đầu tiên chính thức đề cập đến vấn đề này trong Tuyên

bo Stockholm và ảnh hưởng xấu đối với sức khỏe con người thường được các cơ

quan quốc tế kiểm duyệt Cả Cu và Zn đều là nhữngnguyên tố thiết yếu trong cơthể con người và động vật Tuy nhiên, chúng cho thấy các tác dụng độc hại đối với

thận, gây thiếu máu và nhiễm độc thực vật khi có mặt ở liều lượng cao hơn Sự hiện diện kim loại nặng trong nước thường rất nguy hiểm đối với sinh vậtvà tác động xấu đến hệ sinh thái Do đó, cần loại bỏ các kim loại nặng ô nhiễm trongnước đểngăn chặn những ảnh hưởng đến môi trường và sức khỏe con người

1.2.4 Tỉnh hình nghiên cứu kim loại nặng trên the giới và tại Việt Nam

ỉ 2.4 ỉ Trên the giới

Các kim loại nặng tồn tại trong môi trường nước là một vấn đề quan trọng trên

toàn cầu dođộc tính tiềm ẩn vàkhảnăng tích lũy của chúng trong môi trường sống

của nhiều loài thủy sinh Li, et al [36] đã báo cáo về hiện trạng kim loại nặng ởTrung Quốc, một số khu vực đô thị đông dân cư như Kunming, Zhuzhou,

Chenzhou, Shaoguan và Chongqing đang phải đối mặt với mức độ ô nhiễm nặng

vàđòi hỏi các biện phápkiểm soát kim loại nặng, đặc biệt làđể giảm tác động tiêu

cực đối với sức khỏe con người Nhóm tác giả cũng báo cáo rằng mức độkim loại

nặng caochủ yếu liên quan đến các hoạt động xả thải từ con người như đô thị hóa

vàcông nghiệphóa

Qu, et al [37] đãbáo cáo mức nồng độ Hg (46,1 pg/L), As (1,71 pg/L), Pb (30,1

pg/L), Cd (16,0 pg/L), Cr (7,7 pg/L), Cu (96,8 pg/L) và Zn (kẽm, 98,3 pg/L) tại sông Wen-Rui Tang ở Trung Quốc, với các ngành công nghiệp mạ điện và thuộc

da đượcxác định lànguồn chính của ônhiễm Các tác giả đã đềxuấttriển khai các

biện pháp quản lý và khắc phục hậu quả để bảo vệ sức khỏe con người trong khuvực Trong một nghiên cứu tại Ân Độ, Kumar, et al [38] chỉ rarằng các con sông

ở thượnglưu ít bị ô nhiễm hon so với hạlưu, có thể là do nước thải công nghiệp

vànước thải từthượng nguồn sông tích tụ về phía hạ lưu

Atabieva and Gekkieva [39] đã đánh giá hàm lượng kim loại nặng (Cr, Ni, Mo,

Mn, Zn, Pb) trong nước sôngtại sáu điểm quan trắc nằm trong vùng chân đồi củaTrung Caucasus từ năm 2005 đến năm 2018 Dữ liệu trong khoảng thời gian 13 năm được phân tích để nghiên cứu mức độ kim loại nặng ở các sông Baksan,Malka, Urukh, Terek, Cherek vàArdon chothấy ô nhiễm nước của các con sông

do hợp chất kim loại nặng xảy raở mức độ lớn hon trong mùa hạ mưa lũ và cónguồn gốctừ tự nhiên

1.2.4.2 Tại Việt Nam

Sự tồn tạicủa kim loại nặng đangtrởthành một vấn đề môitrường ngày càng quan trọng trêntoàn thế giới, bao gồm cả Việt Nam.Trong một nghiên cứu củaNguyen and Volkova [40] về sự phằn bố kim loại nặng trong hệ thống thủy vực của đồngbằng sôngHồng (Việt Nam), đã cho thấy lượng kim loại nặng xâm nhập vào vùng

châu thổ hàng năm là 98,8 nghìn tấn Hàm lượngtổng cộngcủa các kim loại nặng thay đổi theo mùa thủy văn vànguồn nước Nhìn chung, hàm lượng kim loại nặng tích tụ trong suốt nămdao động từ 1,76% - 16,25%, vói tỷlệ tích tụ cao nhấtở Pb,

Fe và Zn Tại các nhánh như BaLạt, Trà Lý, Ninh Cơ, sự giảm tốc độ dòng chảy

đã dẫn đến hiện tượngtích tụ mạnh mẽ các chấtlơlửng và kim loại nặng

Một nghiên cứu khác tại sông Sài Gòn đã chỉ ra rằng kim loại nặng có biến độngđáng kể theo mùa và thủytriều, đồngthời các nguồn ô nhiễm có thể bắt nguồn từnội thành TP HCM và các vùng đấtthấp ở cửa sông, bao gồm Fe, Al, Bi, Mn, B,

Pb, Sr và Zn [41] Ngoài ra, nồng độ kim loại nặng trong nước sông Nhuệ (nằmngoại ô/nông thôn) và một phụ lưu, sông Tô Lịch (nằm ở đô thị), ở HàNội, Việt

Nam, theo dõi thấp hơn so với Tiêu chuẩn Chất lượng Nước mặt của Việt Nam,ngoại trừ Mn ở một số điểm [42] Có quan điểm cho rằng nồng độ kim loại và

thành phần trongsông Nhuệcóthểchịu ảnh hưởng của dòng chảy từ sông Tô Lịch

vànước thải từ cả khu vực thượng lưu và hạ lưu, và có sự hồi phục dần dần theo

chiều dòngchảy xuống hạ lưu trong mùa mưa Với tính chấtkhông phân hủy sinh

học và khảnăng gây tổn thương sức khỏe, sự xuất hiện không đúng mức của kim loại nặng trong nước cóthể gây ra các vấn đề sức khỏe nghiêm trọng cho hệ sinh thái

môi trường và nhiều chấtcóthể vẫn chưađược khám phá Do đó, các thửnghiệm

vềhoạt tính cóthểxác địnhtiềmnăng estrogen tổngthểbao gồm nồng độ, các tác

động tích luỹ, và tiềm năng hoá học là yếu tố đánh giá tổng tiềm năng estrogen

Với sự tiến bộ của nghiên cứu các hóa chất này, chúng được phân loại thành hóa

chấttự nhiên và tổng hợp [44]

Sựxuất hiện rộng rãi của EDCs và các tác độngphụ tiềm ẩn đã tạo ramột lĩnh vực

quan tằm sâu sắc, đặt ra mối longại đáng kể đối với sức khỏe của con người và động vật sống dưới nước Trong số các EDCs, hợpchat steroid, bao gồm estrone

(El), 17p-estradiol (E2), vàestriol (E3) cùng với các hợpchấttổng hợp như 17a-

Ethinylestradiol (EE2), được sử dụng phổ biến trong ngành y dược để điều trị các

bệnh lý ở con người [45] Ngoài ra, trong họ hợp chat phenol, bisphenol A(BPA),

nonylphenol (NP) và 4-t-OP (4-tert-octylphenol) cũngđược sử dụng rộngrãi trongsản xuất nhựa polycarbonate, nhựa epoxy, chất chống oxy hóa, chất chống cháy

và chất hoạt động bề mặt ion, cũng như ứng dụng trong ngành công nghiệp và

nông nghiệp [46]

EDCs được xác định có tiềm năng gây ra gây ra phản ứng estrogen ở nồng độ rất

thấp (phần tỷ đến phần nghìn tỳ), đây lànguyên nhân tạo ra mối quan tâm trong

việc xác định nồng độ các hoá chất đã đề cập ỏ trên vói sự tồn tại rộng rãi trongnước thải, nước mặt, trầm tích, nướcngầm thậm chí trongcả nước cấp [47]

1.3.2 Cơ che tác động của EDCs

Tác độngcủa EDCs lên sinh vật đượccholà từ các hoạt động sau [48]:

- Giống hoạt động của các hormonetrongcơthểnhư: estrogens hayandrogens gây

nhầm lẫn cho hệnội tiết cơ thể

- Làm mấttác dụng của hormone

- Thay đổi chu trình chuyển hóa và tổng hợp của hormone

- Môphỏng vị trí các thụ thể của hormone

- Gâynhiễu loạn trong các hệthốngxác địnhthông tin, tạo ra mối liên hệ gián tiếp

với các hệthốngnội tiết như hệthống thần kinh và miễn dịch

Nói cách khác, những hợp chất này “đánh lừa” hệ thống nội tiết và các cơ quan

khác trongcơ thể, khiến chúng nhận biếtchúng như là hormone và tương tác gây

ra các biến đổi không thể phục hồi trong cơthể của sinh vật

Mặc dù trong cơ thể của sinh vật, EDCs thường có tác dụng yếu hơn so với

hormone, nhưng đa số các nhàkhoa học đồng thuận rằng chúng có ảnh hưởng đến các hoạt độngcủa hormone trong cơthể của sinh vật

ĩ 3.3 Ánh hưởng của EDCs đen sức khỏe con người và môi trường

Tác động của EDCs trên thế giới được ghi nhận ngày càng nhiều và rõ rệt Đencuối thập niên 50 loài chim cắt (sparrowhawks -Accipiter nisus) còn phát triển rộng khắp Anh Quốc, đột nhiên sự tăng trưởng của chúng dừng lại và hầu như ít

xuất hiện chothấy việc suy giảm này do hợp chất EDCs gây ra Việc suy giảm số

lượng loài chim này không chỉ phát hiện ở Anh mà lan rộng khắp Châu Âu, Bắc

Mỹ và cảÚc Châu

Một ví dụ khác về tác động của EDCs lên sinh vật có thể được thấy qua sự suy

giảm đáng kểvềsốlượngcásấutrongkhubảotồn hồ Apoka (hồ lớn nhấtởFlorida,Mỹ) trong thậpkỷ 80 Mặcdù nằmtrong sách đỏ của Mỹ và đượcbảovệchặt chẽ,

lượng cásấu đã giảm đáng kể, đặc biệt làởkhu vực này, làm nảy sinh nghingờ vềvấn đề ô nhiễm môi trường Phân tích nước hồ Apoka đã cho thấy một lượng chất

EDCs đột biến cao, chủyếutừ hoạt động nông nghiệp trongvùng cửa sông Nghiên

cứu về cá sấu trong hồ đã phát hiện ra bất thường ở bộ phận sinh dục củacá sấu

cái (buồngtrứng) và cásấu đực (tinh hoàn), dẫn đến 80 - 95% trứngthụ tinh khôngthể nở thành công Đây là mộtảnh hưởngtrựctiếp của EDCs đối với sự tồn tại củasinh vật

Đối với con người, đã được xác định một số tác động của EDCs liên quan đến

giảm số lượng và chấtlượngtinh trùng ở Đức, HàLan, Hoa Kỳ và Châu Âu [49]

Ngoài ra, một số cơ quan củacon người nhạy cảm với estrogen bao gồm não bộ,

hệthống miễn dịch, tim mạch, phổi, tuyến vú, cơ quan sinh sản (buồng trứng, tinh

hoàn, tửcung, phủ phục), gan, thận,mômỡ và xương Tácđộng của EDCslên conngười không chỉ giới hạn trong phạm vi các nghiên cứu thửnghiệm, mà còn là đề

tài của nhiều cuộc thảo luận bổ sung về nhiều khía cạnh của sức khỏe con người

vàtiếpxúc với EDCs Rõràng, EDCs được xem là một nguyên nhân chủ yếu gây

rarối loạn sinhsản ở cả con người và động vật hoang dã Sự tiếp xúccủa con người

vớinhững hóachất này thông qua thực phẩm, nước và môi trường đang tạo ra một mối quan tâm lón, với những tác độnglâu dài mà chưađược xác định rõ ràng

ĩ 3.4 Tình hình nghiên cữu EDCs trên the giới và tại Việt Nam

ỉ 3.4 ỉ Trên thế giới

EDCs đãtrởthành một vấn đề toàn cầu trong những năm gần đây, thườngxuyên

xuất hiện trong các hệ thốngnước sông trên khắpthếgiới với nồng độtừ ng/L đến

pg/L [50] Nghiên cứu trước đó đãchứng minh rằng những hợp chất này thực sự

là các chất có tác dụng estrogen, vì chúng có ái lực liên kết cao với các thụ thể

estrogen [51], Do đó, ngay cảở mức độ nhỏ, các hợpchất nàycó khảnăng tạo ra

rủi ro đáng kể đối vói hệsinh thái dưới nước và cóthể có tác động không thể đảo

ngược

Sự phổ biến của EDCs đã thu hútsự quan tâmtoàn cầu, bởi chúngcó thể xằmnhập

vào các hệ sinh thái dễ tổn thưong nhất, như môi trường nước, thông qua nhiều con đường khác nhau Các nguồn xâm nhập này bao gồm việc xả nước thải công

nghiệpvà sinh hoạt, cácnhà máy xử lý nước thải, thoátnước từ nông nghiệp vào

sông và dòng chảy trên đất liền sau mùa mưa EDCs đã được phát hiện phổ biến

trong môi trường,như nước,trầm tích, và quần thể sinh vật [52, 53] Pojana, et al [54] đã nghiên cứu về sự xuất hiện của EDCs tại đầm Venice và phát hiện rằng

hầu hết các hợp chất EDCs đều có mặt trong nước với nồng độ dao độngtừ

2,8-211 ng/L Nguồn ônhiễm được xác định đến từ hoạt động xả thải công nghiệp và

đô thị Một nghiên cứu tại ho East, Trung Quốc đã phát hiện năm loại EDCs — bisphenol-A (BPA), triclosan (TCS), 17a-ethinyl estradiol (EE2), benzophenone-

3 và 4-methylbenzylidene Kết quả nghiên cứu chứng minh các EDCs được phát hiện trong hồvới nồng độ <89,1 ng/L, ngoại trừ EE2 [55]

1.3 4.2 Tại Việt Nam

Tại Việt Nam, có rất ít dữ liệu liên quan đến ô nhiễm EDCstrong nước mặt Một nghiên cứu củaQuynh and Toan [56] đã đánh giá tình trạng ô nhiễm bỏi các hợpchất gây rối loạn nội tiết được chọn lọc (S-EDCs) tại sông Kim Ngưu, Hà Nội

Phân tích thành phần cho thấy sự hiện diện nhiều nhấtcủaPCB52, PCB118, DEP,DEHP, DBP, BDE-47 và BDE-99 Rủi ro sinh thái của S-EDCs tại sông Kim Ngưu

ở khoảng từ rất thấp đến trung bình, có khả năng hấp thụ vào chất rắn lo lửng và

tạo độctác động đối vói sinh vật dướinước

Ngoài ra, nghiên cứu của Le [57] về EDCs estrogen (e-EDC)tại sông Sài Gòn và các kênh rạch ở TP HCM cho thấy nồng độ trong khoảng 0,02 - 6,2 E2 (17b- estradiol) eq ng/L vào mùa khô và 0,33 - 1,17 E2 eqng/L vào mùamưa Caldwell,

etal [58] xác định PNEC (Nồng độ dự đoán không ảnh hưởng)trongnước mặt là 0,35 ng EE2 (17a-ethynylestradiol)/L Parrott and Blunt [59] cũng đề xuất rằng

nồng độ estrogen dưới 1 ng/L trong nước mặt cóthể gây vấn đề sinh sản ởmột số loàicá

Dođó, hệthống sông Sài Gòn và các kênh rạch trên địa bàn TP HCM có thể mangtheonhiều rủi ro đối với sinh vật thủy sinh và sức khỏe con người [57],

1.4 Tổng quan khu vực nghiên cứu

1.4.1 Vị trí địa lý

Lưu vực sông Sài Gòn làthuộc hệ thống sông ởmiền Nam Việt Nam, nằm trongkhu vực nhiệt đói giómùanênnhiệtđộ caoquanh năm và lượng mưa thay đổitheo mùa Nhiệt độ trung bình hàng năm ở vùng hạ lưu khoảng 26,8 - 27,2°c, chênh

lệch nhiệt độ trung bình giữa tháng nóng nhất và tháng lạnh nhất khoảng 1,6 - l,8°c Mùa mưa thường từ đầu tháng 5 đến cuối tháng 11, lượngmưaphân bố đều

giữa các tháng Tổng lượng mưa trong mùa mưa chiếm khoảng 92% lượng mưa

cả năm Địa hình của khu vực hạ lưu khá thấp, vói độ cao trung bình là 1,82 m

theo hệ thống độ cao quốc gia của Việt Nam

Lưu vực của sông Sài Gòn thuộchệthống sông miền Nam Việt Nam và nằm trongkhu vực nhiệt đới gió mùa, với đặc điểm nhiệt độ cao quanh năm vàbiến độnglượngmưatheo mùa Nhiệt độtrung bình hàng năm tại vùng hạ lưu dao động trong

khoảng 26,8 - 27,2°c, mức nhiệt độ trung bình chênh lệch giữatháng nóng nhất

vàtháng lạnh nhấtlà khoảng 1,6 - l,8°c Mùa mưa thườngdiễn ratừ tháng 5 đến

tháng 11, với phân bốđều của lượngmưa giữa các tháng Trong mùamưa, khoảng 92% tổng lượng mưa hàng năm tập trung, tạo ra điều kiện ẩm ướt cho khu vực.Địa hình của khu vực hạ lưu có độ cao trung bình là 1,82 m theo hệ thống độ caoquốc gia của Việt Nam Vùng này bao gồm thành phố Hồ Chí Minh (TP HCM),noi cómật độ dân số cao và mức độ pháttriển kinh tếnhanh chóng Được xem là

một trong những lưu vực sông năng động nhất quốc gia, hệ thống sông Sài Gòn

đang đối mặtvói những tác động tiềm ẩnliên quan đến môi trường nướcdo kết quả của đô thị hóa và biến đổi khí hậu [60]

Đặc biệt, sông Sài Gòn bao gồm một mạng lưới kênh rạch và sông nhỏ phân bố

khắp vùng Bất kỳ ảnh hưởng nào từ bên ngoài đều có thể làm thay đổi các đặc

điểm thủy văn của toàn bộ lưu vực sông, đặc biệtlà liên quan đến dao động mực nước Đô thị hóa và pháttriển kinh tế - xã hội đãgópphần vào những thayđổi này

vàtăng cường tình trạngngập lụt ỏ TP HCM cùng các khu vực xung quanh, một

phần do chuyển đổi đấttừ mục đích nôngnghiệp sang mục đích đô thị [61]

Trongthời gian gần đây, diện tích của các khu vực kho bãi liên quan đến sông Sài Gòn đang mất dần do các hoạt động san lấpmặt bằng phụcvụ quá trình đô thị hóa

và công nghiệp hóa Đồng thời, việc xây dựng một lượng lớn hệ thống đê điều

nhằm đối phó vói biến đổi khí hậu và giải quyếtvấn đề lũ lụt cũng đanggóp phần làmgiảm diện tíchcủa các lưu vực chứamột cách nhanh chóng Mặcdù đãcó đầu

tư đáng kể vào hạ tầng thoát nước, nhưng tình trạng ngập úng trong khu vực hạlưu sông Sài Gòn vẫn ngày càngtăng cao

Ngoài ảnh hưởngtừ mựcnước biển dâng đối với hệthốngthoátnước và tình trạng

lũ lụt, nguyên nhân chính của vấn đề này còn xuất pháttừ quá trình thu hẹp diện

tích của các khu vực chứa nước Ảnh hưởng từ biến đổi khí hậu và con người là hai yếu tố quan trọng đang ảnh hưởng đến chế độ thủy văn sôngngòi Các yếu tố khí hậu như lượng mưa, nhiệt độ, và bốc hơi, cùng với các yếu tố do con người

gây ra như xây dựng đê điều, tàn pháthảm thực vật, và đô thị hóa, đều đang tác động đến sựthay đổi của chế độ thủy văn và biến động mựcnước [62]

ĩ 4.2 Hiện trạng chất lượng nước sông Sài Gòn

Các dòng sông và suối ở khu vực thượng lưu vàtrung lưu của sông Sài Gòn thể

hiện khả năng tự làm sạch đáng kể, với chất lượng nước đa phần đạt tiêu chuẩn cao nhất(TC nguồn loại A), cho phép sử dụng trong các hoạt động sinh hoạt Mức

độ ô nhiễm hữu cơ là thấp (BODs < 5mg/L, DO > 6 mg/L) Sự ô nhiễm bởi chấtdinh dưỡng và phú dưỡng hóaxuất hiện trongnước được duy trìởmức thấp Ngoài

ra, ô nhiễm từ các chất gây hại như kim loại nặng (Cu, Pb, Zn, Fe, Hg, Cd), thuốcbảo vệ thực vật, phenol vàdầu mỡ trong nước ở khu vực thượng lưu và trung lưu đều duy trì ở mứcthấp hơn so với TC Việt Nam quy định cho nguồn nước loại A

Hàm lượng ss ở các sông và suối tăng cao vàomùalũ, hậu quả của nướcmưatràn

qua vùng đất canh tác nông nghiệp trên các đồi, làm rửa trôi đất, và gây xói mòn,

đặc biệt khi thảmthực vật có xu hướng suy giảm Ngoài ra, một số hồ chứacó dấu hiệuô nhiễm hữu cơ, như thác Cam Ly, một số hồ ởĐà Lạt và đặc biệt làở hồ Trị

An gần các khu vực pháttriển làng nghề nuôi cábè

Khu vực hạ lưu của sông Sài Gòn đangthể hiệntín hiệu về tình trạng ô nhiễm, đặc biệt là tại các kênh rạch ùng nội ô và ven đô thị Ô nhiễm nước ở đoạn từ Bình Phước đến Tân Thuậncủa sông Sài Gòn baogồm hiện tượng axithóa, cùng với sự

nhiễm mặn tại khu vực cửa sông và vùng ven biển Lưu vực sông đang phải đối

mặt với lượng lớn nước thải chưa đượcxử lý từ các khu vực nội đô đông đúc, với

mật độ dân số lên đến 40.000 người/km2 vào năm 2014 (thống kê từ Cục Thống

kêTP HCM) Các khu côngnghiệp sản xuất dệt may, nhựa và bao bì cũng đónggóp vào tình trạng ô nhiễm nước, gây ra sự suy giảm nghiêm trọng về chất lượng

Sông Sài Gòn đóng vai trò quan trọng như nguồn nước cung cấp cho nhu cầu tưới tiêu trongnông nghiệp, cũng nhưcung ứng nước sinh hoạtvà công nghiệpchocư dân và doanhnghiệp tại TP HCM Năm 2003, Ngân Hàng PhátTriển ChằuÁ báo

cáo lưu vực sông Sài Gòn đang pháttriển kinhtế với tốc độ khá cao, khoảng 1,2 -

1,5 lần so vói mức trung bình quốc gia Các đánh giá về tải lượng BOD thải vàolưu vực sông Sài Gòn chỉ ra mức đáng kể, đạt khoảng 112 tấn/ngày từ nước thảisinh hoạt, và ước tính rằng con số này sẽ tăng lên 323 tấn/ngày vào năm 2020.Nước thải từ ngành công nghiệp cũng đóng góp vào tìnhhình nàyvới lượngBODs

đạt 18 tấn/ngày và được dự đoán sẽ tăng lên 270 tấn/ngày vào năm 2020 Điều

đáng chú ý là mức BOD5 trong nước sông có thể tăng lên đến 6,3 mg/L, mặc dùđiều này là nguy co nghiêm trọng, đặc biệt khi hai con sông này đóng vai trò chính

trongviệc cungcấp nước choThành phố Hồ Chí Minh và các vùng lân cận

Tóm lại, tình trạng chất lượng nguồn nước đang trở nên ngày càng phức tạp, đặt

ra mối đe dọa nghiêm trọng đối với nhu cầu cungứng nước cho sinh hoạt và sản xuất, cũng như đedọa đến sựpháttriểnbền vững của nền kinh tế vàxã hội Nguyên

nhân chủ yếu của tình trạng ô nhiễm nước là do sự giatăng của các hoạtđộng nhân

tạo như sinh hoạt và sản xuất, nhất là ởkhu vực thượng nguồn Các hoạt động nhân

tạo ảnh hưởng tiêu cực đến nguồn nướctrong lưu vực, bao gồm:

- Sự giatăng dân số và quá trình đô thị hóa, đặc biệtlà với mức độ tập trung cao,

không chỉ làm tăng cường nhu cầu sử dụng nước mà còn tạo ra lượng chất thải

sinh hoạt với mức độ tậptrung lớn,gây ảnh hưởng đáng kể đến nguồn nước cả về

khối lượng lẫn chất lượng

- Những biến đổi quan trọng trong việc sử dụng đất, như chuyển đổi từ đất rừng, đất trống đồi trọc, đất hoang hóa thành đất canh tác nông nghiệp; quy hoạch đất xây dựng cơ sở hạ tầng giao thông; mở rộng khu đô thị; và xây dựng cáchồ chứanhân tạo, đều manglại tác động tích cực và tiêu cực đối với tài nguyên nước

- Quá trình công nghiệp hóa, đặc biệtlà sự hình thành và pháttriển mạnh mẽ của các khu công nghiệp tập trung ở khu vực hạ lưu sông Sài Gòn, không chỉ tăng

cường nhu cầu sử dụng nước trong sản xuất mà còn tạo ra lượng chất thải công

nghiệp vói mứcđộ tập trungcao, gây raảnh hưởng lớn đến môi trường nước

- Đồng thời, sản xuấtnông nghiệp trên lưu vực, kèm theo việc sử dụng ngày càng

nhiều phân bón hóahọc vàthuốcbảo vệthực vật, đóng góp vào tác động tiêu cực đến nguồn nước ngọt tại hạ lưu và làm tăng mức độ ô nhiễm nguồn nước ỏ khu

vực này Phưong pháp sử dụng đất và nguồn nước canh tác của người nông dân ởthượngnguồn ảnh hưởngnguồn nước cấpcho nhữngđối tượng sử dụng nướcở hạlưu Việc sử dụng nguồn nước ngầm phục vụ nông nghiệp có thể dẫn đến giảm

mứcnướcngầm ảnh hưởng đến những đối tượngkhác

- Các hoạt động chăn nuôi, bao gồm cả nuôi thủy sản nướcngọt, nước lợ và nước mặn, đều gây ảnh hưởng đếnnguồn nước vềcả số lượng vàchấtlượngtheonhững

cách tương tự như đã mô tảỏtrên

- Thực hiện kế hoạch xây dựng và vận hành các công trình thủy điện - thủy lợi

trong lưu vực, xây dựnghồ chứa và đập dâng để điều tiết và phân phối dòng chảy, đều có tác động đến chế độ thủy văn và dòng chảy ở khu vực hạ lưu Điều này không chỉ ảnh hưởng đến xâm nhập mặn mà còn đến khả năng tự làm sạch của

- Sự khai thác khoáng sản, đặcbiệtlà việc khai thác cát mạnh mẽ tại hạ lưu sông

Đồng Nai, sông Nhà Bè, hạ lưu sông Sài Gòn, Soài Rạp, Lòng Tàu, Vàm cỏ cũngtạo ranhiều ảnh hưởng xấu đối với môi trườngnước khu vực

- Các hoạt động gây ô nhiễm liên quan đến quản lý chất thải rắn và chất thải nguy

hại cũng có ảnh hưởng không nhỏ đến môitrườngnước Nước rò rỉ từ các bãi chôn

lấp rác chưa được quản lý và xử lý hiệu quả, nhưtình trạngthực tếtại các bãi rác

lớn trong khu vực, cũng là mộtnguồn quan trọng gây ô nhiễm

Có thể khẳng định rằng, tác động của con người vào các quá trình tự nhiên thông

qua các hoạt động kinh tế - xã hội trên lưu vực chính là nguồn chính dẫn đến ô nhiễm nướctại lưu vực sông SàiGòn

1.4.3 Mục đích sử dụng nước Sông Sài Gòn

- Cung cấp nướcphụcvụ cho sản xuấtnông nghiệp riêng Thànhphố Hồ Chí Minh

- Cung cấp nước cho sinh hoạt, công nghiệp và dịchvụ tạicác khu đôthị,khu công

nghiệp,

- Khai thác mặtnước cho giao thông vận tải thủy, khai thác sử dụng mặt nước để

nuôi trồng vàđánh bắtthủy sản