Khảo sát một số thông số chất lượng nước vùng cửa sông thạch hãn – tỉnh quảng trị

Việc khai thác, sử dụng nước từ nguồn này một cách bền vững cho các mục đích khác nhau như công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt, nuôi trồng thủy sản đang là một thách thức lớn khi mà tải

KHOA NUÔI TRỒNG THỦY SẢN

KHOA NUÔI TRỒNG THỦY SẢN

………

NGUYỄN NỮ KHÁNH DUNG MSSV: 4913063002

KHẢO SÁT MỘT SỐ THÔNG SỐ CHẤT LƯỢNG NƯỚC VÙNG CỬA SÔNG THẠCH HÃN – TỈNH QUẢNG TRỊ

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành báo cáo này, trong suốt quá trình thực hiện tôi luôn nhận được sự giúp đỡ của thầy giáo hướng dẫn, các thầy cô giáo trong khoa Nuôi trồng thủy sản – Đại học Nha Trang cũng như các cô chú và anh chị tại Trung tâm Y tế Dự phòng tỉnh Quảng Trị, Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Quảng Trị

Qua đây, tôi xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể các thầy cô giáo khoa Nuôi trồng thủy sản đã tận tình dạy dỗ tôi trong thời gian tôi học tại Trường Đại học Nha Trang

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến Ths Nguyễn Văn Quỳnh Bôi – giáo viên bộ môn Quản lý Môi trường và Nguồn lợi thủy sản – Khoa Nuôi Trồng Thủy Sản, Trường Đại học Nha Trang đã nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi thực hiện đề tài này

Tôi xin chân thành cám ơn các cô chú, anh chị trong Trung tâm Y tế Dự phòng tỉnh Quảng Trị đã giúp đỡ tôi hoàn thành quá trình thực hiện các phân tích của đợt thực tập một cách thuận lợi và tốt nhất

Đặc biệt, tôi xin gửi lời cảm ơn đến CN Đào Thị Huyền – cán bộ Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Quảng Trị đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn tôi trong quá trình thực hiện đề tài Xin cảm ơn các cô chú, anh chị trong Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Quảng Trị đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi trong quá trình thực tập

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Nữ Khánh Dung

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN……… I MỤC LỤC II DANH MỤC CÁC HÌNH V DANH MỤC CÁC BẢNG V DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT VI

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I:TỔNG LUẬN 3

1.1 Vai trò của nước trong cuộc sống 3

1.2 Tình hình chất lượng nước sông ngòi 4

1.1.1 Tình hình chất lượng nước sông ngòi Việt Nam 4

1.1.2 Tình hình chất lượng nước sông ngòi Quảng Trị 5

1.3 Một số yếu tố đánh giá chất lượng môi trường nước tại các thủy vực 7

1.3.1 pH 7

1.3.2 Nhiệt độ 7

1.3.3 Hàm lượng oxy hòa tan trong nước (DO) 8

1.3.4 Hàm lượng oxy hóa học (COD) 8

1.3.5 Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) 9

1.3.6 Hàm lượng muối dinh dưỡng chứa Nitơ 9

1.3.6.1 Amoniac (NH4+) 9

1.3.6.2 Nitrite (NO2-) 9

1.3.6.3 Nitrate (NO3-) 10

1.3.7 Hàm lượng Photphat (PO43-) 10

1.3.8 Hàm lượng tổng các chất rắn lơ lửng (TSS) 10

1.3.9 Hàm lượng Cacbonic (CO2) 10

1.3.10 Coliform 11

CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU……… 13

2.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu 13

2.2 Phương pháp nghiên cứu 13

2.2.1 Sơ đồ khối nghiên cứu 13

2.2.2 Phương pháp thu thập số liệu 14

2.2.3 Phương pháp thu mẫu 14

2.2.3.1 Vị trí và tần suất thu mẫu 14

2.2.3.2 Phương pháp thu mẫu, xử lý, bảo quản và phân tích mẫu 15

2.3 Phương pháp xử lý số liệu 17

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 18

3.1 Sơ lược về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu 18

3.1.1 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu 18

3.1.1.1 Vị trí địa lý 18

3.1.1.2 Đặc điểm thủy văn 18

3.1.1.3 Khí hậu 20

3.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 22

3.1.2.1 Dân cư 22

3.1.2.2 Hiện trạng phát triển kinh tế 22

3.2 Kết quả khảo sát chất lượng môi trường nước khu vực nghiên cứu 25

3.2.1 pH 25

3.2.2 Nhiệt độ 26

3.2.3 Hàm lượng oxy hòa tan trong nước (DO) 26

3.2.4 Nhu cầu oxy hóa học (COD) 27

3.2.5 Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5) 27

3.2.6 Hàm lượng chất rắn lơ lửng (TSS) 29

3.2.7 Nồng độ các chất dinh dưỡng 31

3.2.7.1 Hàm lượng Nitrite (NO2-) 31

3.2.7.2 Hàm lượng Amoniac (NH4+) 32

3.2.7.3 Hàm lượng Nitrate (NO3

-) 33

3.2.8 Hàm lượng Photphat (PO43-) 34

3.2.9 Nồng độ Cacbonic (CO2) 35

3.2.10 Coliform 35

3.3 Đánh giá hiện trạng môi trường khu vực nghiên cứu 36

CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 39

4.1 Kết luận 39

4.2 Đề xuất ý kiến 40

TÀI LIỆU THAM KHẢO……… ……41

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1: Sơ đồ khối nghiên cứu……… ……….…13

Hình 2.2: Sơ đồ vị trí thu mẫu……… 14

Hình 3.1: Sự biến động pH trong quá trình nghiên cứu tại các điểm thu mẫu……… 25

Hình 3.2: Sự biến động nhiệt độ tại các điểm thu mẫu……… 26

Hình 3.2: Diễn biến nồng độ DO tại các điểm thu mẫu trong quá trình nghiên cứu….26 Hình 3.4: Sự biến động về hàm lượng COD tại các điểm thu mẫu……… 27

Hình 3.5: Sự biến động về hàm lượng BOD5 tại các điểm thu mẫu……… 27

Hình 3.6: Sự biến động về hàm lượng TSS tại các điểm thu mẫu……… ….….29

Hình 3.7: Sự biến động về hàm lượng NO2- tại các điểm thu mẫu……… 31

Hình 3.8: Sự biến động về hàm lượng NH4+ tại các điểm thu mẫu……… 32

Hình 3.9: Sự biến động về hàm lượng NO3- tại các điểm thu mẫu……… ….33

Hình 3,10: Sự biến động về hàm lượng PO43- tại các điểm thu mẫu……… …34

Hình 3.11: Sự biến động về hàm lượng CO2 tại các điểm thu mẫu……… …35

Hình 3.12: Sự biến động về Coliform tại các điểm thu mẫu……….…35

DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Phương pháp định lượng các thông số nghiên cứu 16

Bảng 3.1: Bảng so sánh kết quả thu được trong quá trình nghiên cứu với kết quả qua các năm 2008, 2009 và 2010 tại cùng thời điểm………… … 38

DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT

%: phần trăm

BOD5: Nhu cầu oxy sinh hóa

COD: Nhu cầu oxy hóa học

CO2: Cacbonic

DO: Hàm lượng oxy hòa tan

Giới hạn A1 của QCVN 08:2008/BTNMT: Sử dụng tốt cho mục đích cấp nước sinh hoạt

Giới hạn A2 của QCVN 08:2008/BTNMT: Dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt nhưng phải áp dụng công nghệ xử lý phù hợp; bảo tồn động thực vật thủy sinh

Giới hạn B1 của QCVN 08:2008/BTNMT: Dùng cho mục đích tưới tiêu thủy lợi hoặc các mục đích sử dụng khác có yêu cầu chất lượng nước tương tự

Giới hạn B2 của QCVN 08:2008/BTNMT: Giao thông thủy và các mục đích khác với yêu cầu nước chất lượng thấp

MỞ ĐẦU

Ngày nay, phát triển kinh tế đi đôi với việc bảo vệ môi trường đang là vấn đề được quan tâm hàng đầu khi mà nền kinh tế, khoa học công nghệ phát triển, dân số ngày càng tăng kéo theo các vấn đề về môi trường

Sự phát triển kinh tế - xã hội của một vùng, một địa phương thường gắn liền với các dòng sông và vùng cửa sông ven biển Việc khai thác, sử dụng nước từ nguồn này một cách bền vững cho các mục đích khác nhau như công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt, nuôi trồng thủy sản đang là một thách thức lớn khi mà tải lượng các chất gây ô nhiễm thải ra từ các hoạt động này ngày càng gia tăng Tất cả những ảnh hưởng này không độc lập tác động mà diễn ra đồng thời, cộng gộp làm cho chất lượng môi trường nước ngày càng giảm sút nghiêm trọng Do vậy, việc quan trắc, đánh giá thường xuyên chất lượng nước là việc làm cần thiết

Ở nước ta, tình hình môi trường ngày đang bị suy giảm nghiêm trọng do ý thức của con người chưa cao, chưa có các chính sách hợp lý để giải quyết vấn đề về môi trường Trong những năm gần đây, việc mở rộng diện tích nuôi trồng thủy sản được xem là giải pháp nhằm giảm bớt sức ép đến khai thác nguồn lợi thủy sản ven bờ; và việc phát triển, xây dựng nhiều khu công nghiệp, nhà máy để phát triển kinh tế đòi hỏi phải có các biện pháp bảo vệ môi trường hợp lý Vì vậy, cần có các nghiên cứu để tìm hiểu hiện trạng của các thủy vực Kết quả nghiên cứu sẽ là cơ sở khoa học và là tiền đề quan trọng cho việc quy hoạch đồng thời đưa ra những giải pháp bảo vệ môi trường phù hợp nhất

Trong tình hình đó, đề tài “ Khảo sát một số thông số chất lượng nước vùng cửa sông Thạch Hãn – tỉnh Quảng Trị” được thực hiện với mục tiêu tìm hiểu về hiện trạng chất lượng nước vùng cửa sông Thạch Hãn – tỉnh Quảng Trị, góp phần làm cơ sở cho việc sử dụng và bảo vệ nguồn nước khu vực nghiên cứu

Nội dung đề tài bao gồm:

1 Tìm hiểu vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên, tình hình kinh tế - xã hội của khu vực cửa sông Thạch Hãn

2 Khảo sát một số thông số chất lượng nước tại vùng cửa sông

CHƯƠNG I: TỔNG LUẬN

1.1 Vai trò của nước trong cuộc sống

Nước là nguồn tài nguyên vô cùng quan trọng đối với sự sống của con người và sinh vật nói chung Có thể nói nước là nguồn gốc và là cơ sở của sự sống trên Trái Đất Tuy nhiên, nước không vô hạn như quan niệm xưa nay của loài người, nhất là nước ngọt – được sử dụng cho hầu hết mục đích của con người Trên thế giới, dù 71% diện tích bề mặt được bao phủ bởi các đại dương, thực tế lượng nước ngọt chỉ chiếm hơn 2,5% nhưng đại đa số lại tồn tại dưới dạng băng ở hai cực và trên núi cao, lượng nước ngọt còn lại chỉ chiếm chưa đầy 0,7% Trong đó, lượng nước có thể sử dụng được cho con người là rất ít chỉ khoảng 3,6 triệu m3 (chiếm khoảng 0,3%) [7]

Nước có ảnh hưởng quyết định đến điều kiện khí hậu Nước là thành phần quan trọng của các tế bào sinh học và là môi trường của các quá trình sinh hóa cơ bản như quang hợp…[29]

Ngoài việc tham gia vào các quá trình sống, nước được con người sử dụng cho các mục đích chính như sử dụng cho nông nghiệp (80% tổng lượng tiêu thụ nước ở Việt Nam là cho mục đích sản xuất nông nghiệp), sử dụng cho sinh hoạt, sử dụng cho sản xuất công nghiệp và dùng cho các mục đích khác

Chất lượng nước là khả năng của nước đáp ứng yêu cầu sử dụng của con người Chất lượng nước được đánh giá thông qua các chỉ tiêu vật lý, hóa học và sinh học Mỗi mục đích sử dụng có đòi hỏi chất lượng nước và yêu cầu về kiểm soát chất lượng nước khác nhau Nước dùng cho sinh hoạt đòi hỏi nghiêm ngặt nhất về chất lượng nước cấp, nước sử dụng cho nông nghiệp có yêu cầu thấp hơn và thường ít khắt khe hơn về yêu cầu kiểm soát chất lượng nước Nước dùng cho sản xuất công nghiệp lại đòi hỏi kiểm soát chặt chẽ và xử lý nước đầu ra nghiêm ngặt, tránh xả thải bừa bãi gây ô nhiễm nguồn nước

1.2 Tình hình chất lượng nước sông ngòi

1.2.1 Tình hình chất lượng nước sông ngòi Việt Nam

Theo số liệu, Việt Nam có hệ thống sông ngòi dày đặc gồm 2.360 sông, suối lớn nhỏ, tổng diện tích lưu vực trên 10.000 km2 Ngoài 13 hệ thống sông lớn như sông Hồng, sông Thái Bình, sông Cửu Long, sông Đồng Nai, sông Mã và sông Cả…, còn lại

là các con sông vừa và nhỏ với chiều dài mỗi sông trên 10 km [9]

Hệ thống sông ngòi tại Việt Nam phần lớn bắt nguồn từ lưu vực thuộc Trung Quốc Tất cả các dòng sông chảy trên lãnh thổ Việt Nam cung cấp một nguồn dự trữ nước khá dồi dào khoảng 255 tỷ m3/năm Trong đó, nguồn tài nguyên nước của các vùng kinh tế lớn là vùng Đông Bắc, Tây Bắc, Đồng bằng sông Hồng, Bắc Trung Bộ, Duyên hải Nam Trung Bộ, Tây Nguyên, Đông Nam Bộ và vùng Đồng bằng sông Cửu Long đều năm trong lưu vực các sông chính Các vùng đồng bằng sông Hồng, sông Cửu Long và vùng Đông Nam Bộ có hệ thống sông ngòi dày đặc với nguồn tài nguyên nước mặt khá dồi dào Tuy nhiên, tại các vùng này việc đô thị hóa và công nghiệp hóa phát triển một cách nhanh chóng, cùng với thâm cạnh nông nghiệp và vận tải đường thủy, cũng như sự lạm dụng phân bón vô cơ trong sản xuất nông nghiệp và do quản lý thiếu đồng bộ nên hiện tượng ô nhiễm đang ngày càng trở nên trầm trọng, điển hình như sông Nhuệ – sông Đáy, sông Đồng Nai…[27]

Theo các chuyên gia môi trường, tình trạng ô nhiễm nước mặt và nước ven bờ ở Việt Nam ngày càng rõ rệt Mặc dù chất lượng nước vùng thượng lưu còn khá tốt, nhưng hạ lưu của những dòng sông chính có chất lượng nước kém, hầu hết hồ, ao, kênh, mương trong các khu đô thị đang dần trở thành bể chứa nước thải Ngoài ra, với tốc độ công nghiệp hóa diễn ra nhanh chóng ở vùng biển; các hoạt động xây dựng cảng

và phát triển hàng hải, phát triển du lịch ven biển cùng với sự gia tăng sự cố tràn dầu đã góp phần làm giảm chất lượng nguồn nước ven biển [23]

Hiện nay, hầu hết nước thải sinh hoạt từ các hộ dân, nước thải tại các nhà máy, khu công nghiệp, bệnh viện, làng nghề, khu chăn nuôi gia súc, gia cầm ở đô thị đều xả trực

tiếp vào cống rãnh, sông ngòi mà không qua bất kỳ khâu xử lý nào Nước thải bao gồm các loại chất hóa học, hữu cơ, kiềm, các hợp chất phenol vô cùng độc hại lan toả ra hệ thống sông ngòi Hệ thống sông ngòi, hồ ao ở gần những đô thị lớn đều bị ô nhiễm, quan trọng hơn là nilông, giấy, rác thải, xác động vật trôi nổi… đã làm tắc nghẽn dòng sông Theo các nhà khoa học, cứ 1 m3 nước thải lan toả làm ô nhiễm 40 – 60 m3 nước sạch Nếu không có các biện pháp ngăn chặn, xử lý kịp thời nước thải sẽ gây ô nhiễm môi trường sống, lãng phí nguồn nước mặt, ảnh hưởng nghiêm trọng tới sức khoẻ của dân [22]

1.2.2 Tình hình chất lượng nước sông ngòi Quảng Trị

Nằm ở sườn Ðông Trường Sơn, nơi có tổng lượng mưa năm vào loại lớn trong cả nước nên Quảng Trị có mạng lưới thuỷ văn rất phát triển, đặc biệt là ở vùng núi Nếu tính trung bình trên toàn lãnh thổ của tỉnh thì mật độ sông ngòi dao động trong khoảng 0,8 – 1 km/km2 Đặc biệt vùng núi và đồi cao của tỉnh có mật độ sông suối xếp vào loại dày đặc (thấp nhất cũng đạt 0,6 km/km2 và cao nhất lên tới 1,85 km/km2) Một đặc trưng quan trọng khác là sông ngòi Quảng Trị đều dốc, ngắn và chảy từ Tây sang Đông Ðộ dốc bình quân dao động trong khoảng 13 – 25 m/km2, chiều dài sông suối hầu hết dưới 100 km Ở vùng núi đồi, lòng sông thường rất hẹp, nhiều thác ghềnh, chảy theo những thung lũng hẹp và sâu Lòng sông nhanh chóng mở rộng và chảy theo hướng chính Tây - Đông ở đoạn trung lưu chuyển qua đồng bằng [31]

Quảng Trị có 3 hệ thống sông chính và có hơn 60 phụ lưu có chiều dài trên 10km

và nhiều ngòi, lạch có nước vào mùa mưa Ðiểm cuối cùng dừng chân của các dòng chảy là biển Ðông với tổng diện tích lưu vực là 4.369 km2, lượng nước mặt hàng năm khoảng 9 tỷ m3 Ba hệ thống sông chính là sông Bến Hải, sông Thạch Hãn và sông Ô Lâu (Mỹ Chánh)

Hệ thống sông Bến Hải: Sông Bến Hải dài 65 km, lưu vực có tổng diện tích khoảng

809 km2, bắt nguồn từ khu vực Động Châu có độ cao 1257 m Lưu lượng trung bình năm 43,4 m3/s Sông đổ ra biển ở Cửa Tùng, đoạn dọc vĩ tuyến 17 lịch sử

Hệ thống sông Thạch Hãn: Hệ thống sông Thạch Hãn có quy mô lớn nhất, chiều dài

155 km, diện tích lưu vực 2660 km2, lưu lượng dòng chảy trung bình năm 130 m3/s Hệ thống sông Thạch Hãn có hai chi nhánh lớn là sông Hiếu Giang ở phía bắc và sông Thạch Hãn ở phía nam, gặp nhau tại Thượng Nghĩa, đổ ra biển tại Cửa Việt Sông Thạch Hãn ở phía nam có quy mô lớn hơn bắt nguồn từ các dãy núi lớn Động Sa Mui, Động Voi Mẹp (nhánh Rào Quán), Động Ba Lê, Động Dang (nhánh Đakrông)

Hệ thống sông Ô Lâu: Hệ thống sông này hợp bởi hai nhánh sông chính là Ô Lâu ở phía nam và sông Mỹ Chánh ở phía bắc Tổng diện tích lưu vực của hai sông khoảng

900 km2, chiều dài 65 km, độ dốc trung bình lưu vực trên 13 m/km (ở phạm vi đồi núi trên 19m/km) Thoạt đầu sông chảy theo hướng Tây Nam - Đông Bắc, đến Phò Trạch chuyển hướng Đông Nam - Tây Bắc cho tới Phước Tích (chỗ hội lưu với sông Mỹ Chánh), sau đó chuyển hướng Tây Nam - Đông Bắc cho đến Vân Trình lại chuyển hướng Tây Bắc - Đông Nam và đổ vào phá Tam Giang (thuộc địa phận Thừa Thiên-Huế) qua Cửa Lác [30]

Theo các đề tài nghiên cứu về các sông ở tỉnh Quảng Trị cũng như các báo cáo hàng năm của tỉnh, các con sông trong tỉnh không có dấu hiệu bị ô nhiễm chất hữu cơ, kim loại nặng và vi khuẩn Tuy nhiên, vào mùa khô trên các sông như Thạch Hãn, Bến Hải, Hiếu Giang, Sa Lung đều có hiện tượng bị nhiễm mặn kéo dài, nguy cơ phú dưỡng cũng xảy ra tại các lưu vực sông như Sa Lung, Vĩnh Định

Trên các hệ thống sông Thạch Hãn, Bến Hải… đang xảy ra hiện tượng xói lỡ nghiêm trọng, đặc biệt là khu vực hạ lưu Nguyên nhân của hiện tượng này là do hoạt động khai thác cát, sỏi diễn ra mạnh mẽ trên dòng sông Bên cạnh đó, ven bờ sông chủ yếu là những trảng cát lớn và phù sa do sông bồi đắp nên dễ bị xói lỡ

Hiện tượng xâm nhập mặn sâu hơn và biên độ thời gian dài hơn đã ảnh hưởng đến

sự phát triển kinh tế - xã hội trên các lưu vực sông như nông nghiệp, thủy lợi, công nghiệp chế biến, nuôi trồng thủy sản, du lịch… và về lâu dài có thể gây nên hiện tượng nhiễm mặn nguồn nước ngầm

Thêm vào đó, hoạt động chế biến nông sản (cà phê, cao su…) ở khu vực thượng nguồn các sông (Sê Pôn, Sa Lung…), việc khai thác khoáng sản (vàng, cát sỏi ở lòng sông) trên các sông Thạch Hãn, Bến Hải…, nước thải các khu đô thị, công nghiệp đổ ra sông ngày càng tăng và hoạt động nuôi trồng thủy sản ở hạ lưu các sông là những nguy

cơ rất lớn đe dọa đến chất lượng nguồn nước các con sông [14]

1.3 Một số yếu tố đánh giá chất lượng môi trường nước tại các thủy vực

1.3.1 pH

pH là một chỉ tiêu cần được xác định để đánh giá chất lượng nguồn nước Sự thay đổi pH dẫn tới sự thay đổi thành phần hóa học của nước (sự kết tủa, sự hòa tan, cân bằng carbonat…), các quá trình sinh học trong nước Phạm vi biến động của pH rất rộng (từ 4,5 – 9,5), thường gặp nhất là trong khoảng từ 6,5 – 8,3 Tuy nhiên, tùy thuộc vào từng loại thủy vực mà có sự biến động pH khác nhau [19]

Tác động chủ yếu của pH khi quá cao hay quá thấp là làm thay đổi độ thẩm thấu của màng tế bào dẫn đến làm rối loạn quá trình trao đổi muối-nước giữa cơ thể và môi trường ngoài Do đó, pH là nhân tố quyết định giới hạn phân bố của các loài thủy sinh vật

1.3.2 Nhiệt độ

Nhiệt độ ảnh hưởng đến độ pH, đến các quá trình hóa học và sinh hóa xảy ra trong nước Nhiệt độ phụ thuộc rất nhiều vào môi trường xung quanh, vào thời gian trong ngày, vào mùa trong năm

Nhiệt độ của nước ảnh hưởng đáng kể đến chế độ oxy của nguồn nước Về mùa hè khi nhiệt độ của nước nguồn tăng, quá trình oxy hóa sinh hóa các chất hữu cơ xảy ra với cường độ mạnh hơn Trong khi đó độ hòa tan của oxy vào nước lại giảm xuống Vì vậy về mùa hè, độ thiếu hụt oxy tăng nhanh hơn so với mùa đông [19]

Về mùa đông, với nhiệt độ thấp các vi khuẩn hiếu khí tham gia vào quá trình oxy hóa sinh hóa các chất hữu cơ sẽ hoạt động yếu Do đó quá trình khoáng hóa các chất hữu cơ xảy ra chậm chạp Nói một cách khác, về mùa đông quá trình tự làm sạch của nước nguồn xảy ra một cách chậm chạp [19]

1.3.3 Hàm lượng oxy hòa tan trong nước (DO)

Oxy hòa tan trong nước cần thiết cho sự sống và phát triển của các loài thủy sinh vật, kể cả quá trình tự là sạch nguồn nước

Oxy hòa tan trong nước không tác dụng với nước về mặt hóa học Oxy hòa tan được cung cấp từ sự quang hợp của tảo và sự khuyếch tán từ không khí Hàm lượng oxy hòa tan phụ thuộc nhiều yếu tố như áp suất, nhiệt độ, độ mặn, thành phần hóa học của nguồn nước, số lượng vi sinh, thủy sinh vật…

Hàm lượng oxy hòa tan là một chỉ số đánh giá chất lượng của nguồn nước Mọi nguồn nước đều có khả năng tự làm sạch nếu như nguồn nước đó còn đủ một lượng

DO nhất định Khi DO xuống đến khoảng 4 – 5 mg/L, số sinh vật có thể sống được trong nước giảm mạnh Nếu hàm lượng DO quá thấp, thậm chí không còn, nước sẽ có mùi và trở nên đen do trong nước lúc này diễn ra chủ yếu là các quá trình phân hủy yếm khí, các sinh vật không thể sống được trong nước này nữa

Hàm lượng DO có quan hệ mật thiết đến các thông số COD và BOD của nguồn nước Nếu trong nước hàm lượng DO cao, các quá trình phân hủy các chất hữu cơ sẽ xảy ra theo hướng hiếu khí, còn nếu hàm lượng DO thấp, thậm chí không còn thì quá trình phân hủy các chất hữu cơ trong nước sẽ xảy ra theo hướng yếm khí [19]

1.3.4 Hàm lượng oxy hóa học (COD)

Nhu cầu oxy hóa học là lượng oxy cần thiết (cung cấp bởi các chất hóa học) để oxi hóa các chất hữu cơ trong nước Chất oxi hóa thường dùng là KMnO4 hoặc K2Cr2O7 và khi tính toán được quy đổi về lượng oxy tương ứng (1 mg KMnO4 ứng với 0,253 mgO2) Các chất hữu cơ trong nước có hoạt tính hóa học khác nhau Khi bị oxi hóa không phải tất cả các chất hữu cơ đều chuyển hóa thành nước và CO2 nên giá trị COD thu được khi xác định bằng phương pháp KMnO4 hoặc K2Cr2O7 thường nhỏ hơn giá trị COD lý thuyết nếu tính toán từ các phản ứng hóa học đầy đủ Mặt khác, trong nước cũng có thể tồn tại một số chất vô cơ có tính khử (như S2-, NO2-, Fe2+…) cũng có thể phản ứng được với KMnO4 hoặc K2Cr2O7 làm sai lạc kết quả xác định COD [24]

Như vậy, COD giúp phần nào đánh giá được lượng chất hữu cơ trong nước có thể

bị oxy hóa bằng các chất hóa học (tức là đánh giá mức độ ô nhiễm hữu cơ của nước)

1.3.5 Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD)

Nhu cầu oxy sinh hóa là lượng oxy cần thiết để vi sinh vật có trong nước phân hủy các chất hữu cơ ở điều kiện hiếu khí Trong môi trường nước, khi quá trình oxy sinh học xảy ra thì các vi khuẩn sử dụng oxy hòa tan để oxy hóa các chất hữu cơ và chuyển hóa chúng thành các sản phẩm vô cơ bền như CO2, CO3

BOD là chỉ tiêu dùng để xác định mức độ ô nhiễm hữu cơ của nước BOD càng lớn thì nước bị ô nhiễm hữu cơ càng cao và ngược lại [24]

2-Tuy nhiên, chỉ tiêu BOD không phản ánh đầy đủ về lượng tổng các chất hữu cơ trong nước, vì chưa tính đến các chất hữu cơ không bị oxy hóa bằng phương pháp sinh hóa và cũng chưa tính đến một phần chất hữu cơ tiêu hao để tạo nên tế bào vi khuẩn mới [24]

1.3.6 Hàm lượng muối dinh dưỡng chứa Nitơ

Sự biến đổi các hợp chất chứa nitơ thường có sự tham gia của vi khuẩn Nitrosomonas, Nitrobacter Hàm lượng các hợp chất chứa Nitơ trong nước phản ánh tình trạng ô nhiễm Tuy nhiên, dạng tồn tại cũng như nồng độ của chúng tác động khác nhau:

1.3.6.1 Amoniac (NH 4 + )

Amoniac là sản phẩm khoáng hóa đầu tiên của các hợp chất hữu cơ có protid ở điều kiện yếm khí hoặc nước bị nhiễm bẩn do phân, rác Kết quả là biến đổi nitơ có trong liên kết các hợp chất hữu cơ thành NH4+, có tính độc ít hơn amoni tự do NH3 từ

300 – 400 lần [26]

1.3.6.2 Nitrite (NO 2 - )

Nitrit là sản phẩm trung gian giữa việc oxy hóa sinh học amoniac và khử nitrat hóa Nước có nhiều nitrit là nguồn nước bị nhiễm bẩn do nguồn thải động vật Nitrit là một dạng độc đối với thủy sinh vật [11]

1.3.7 Hàm lượng PO 4

3-Trong nguồn nước tự nhiên, hàm lượng PO43- rất thấp, ít khi vượt quá 1 mg/L ngay

cả trong thủy vực giàu dinh dưỡng Hợp chất chứa photpho dạng này là một trong những nguồn dinh dưỡng chủ yếu của thực vật thủy sinh và có thể là một trong những nguyên nhân chính gây ra sự bùng nổ của tảo [11]

Những nơi có hàm lượng cao thường liên quan đến các vỉa quặng hoặc nước thải sản xuất (phân lân)

1.3.8 Hàm lượng tổng các chất rắn lơ lửng (TSS)

Các chất rắn lơ lửng (các chất huyền phù) là những chất rắn không tan trong nước khi vận tốc của dòng chảy giảm, phần lớn các chất rắn lơ lửng sẽ lắng đáy Những hạt không lắng sẽ tạo thành độ đục của nước

Căn cứ vào hàm lượng tổng các chất rắn lơ lửng có trong nước, ta có thể xét đoán hàm lượng mùn, sét và những phần tử nhỏ khác có trong nước Chúng có thể có hại vì làm giảm tầm nhìn của các động vật sống trong nước và sự chiếu sáng của mặt trời vào các tầng nước Tuy nhiên nước có chất rắn lơ lửng là đất mùn (như nước phù sa) được dùng làm nước tưới cho nông nghiệp rất tốt [20]

Hàm lượng các chất lơ lửng là lượng khô của phần chất rắn còn lại trên giấy lọc sợi thủy tinh khi lọc 1 lít nước mẫu qua phểu lọc rồi sấy khô ở 105ºC cho tới khi khối lượng không đổi Đơn vị tính là mg/L

hủy các hợp chất hữu cơ trong nước và trong nền đáy Hàm lượng CO2 trong môi trường sẽ tăng lên khi quá trình quang hợp diễn ra chậm hơn quá trình hô hấp và ngược lại Nồng độ CO2 thường cao vào ban đêm và thấp vào ban ngày [19]

CO2 hòa tan trong nước được cung cấp từ một số quá trình sau:

– Sản phẩm hô hấp của thủy sinh vật tự dưỡng và dị dưỡng theo phản ứng:

C6H12O6 + O2 → CO2 + H2O – Sự hòa tan của đá nền đáy (đá vôi, đá vôi đen )

H2CO3 + CaCO3 → Ca(HCO3)2 → Ca2+ + 2HCO3CaMg(CO3)2 + 2CO2 + 2H2O → Ca2+ + Mg2+ + 4HCO3-– Quá trình chuyển hóa từ HCO3-, quá trình này chỉ xảy ra khi có sự quang hợp của thực vật phù du, lúc đó thực vật hấp thu mạnh CO2

-2HCO3- → CO2 + CO32- + H2O

CO2 gắn liền với vòng tuần hoàn của các chất trong thủy vực, trong đó có việc tạo thành và phân hủy các hợp chất hữu cơ trao đổi Ca, Mg và các muối HCO3-, CO32-trong nước Vì vậy, nếu hàm lượng CO2 hòa tan trong nước thấp sẽ hạn chế năng suất sinh học sơ cấp

Tuy nhiên, CO2 tồn tại dưới dạng tự do ở nồng độ cao cũng không có lợi cho đời sống của thủy sinh vật như:

– Làm giảm khả năng vận chuyển oxy của máu

– Làm tăng ngưỡng oxy của các loài thủy sinh

– Làm tăng độ acid của máu (pH giảm sẽ ảnh hưởng đến các trạng thái tồn tại của protid trong máu)

ta dễ dàng phát hiện được chúng trong chất thải Sự phát hiện vi khuẩn Coli cho thấy nguồn nước đã có dấu hiệu ô nhiễm [26]

Coliform là nhóm vi sinh quan trọng nhất trong việc đánh giá vi sinh nguồn nước vì chúng có đầy đủ các tiêu chuẩn của loại vi sinh chỉ thị lý tưởng

CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu

Đề tài được tiến hành trong khoảng thời gian từ ngày 21 tháng 02 năm 2011 đến ngày 04 tháng 06 năm 2011

Địa điểm nghiên cứu: Khu vực cửa sông Thạch Hãn - tỉnh Quảng Trị

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Sơ đồ khối nghiên cứu

Khảo sát một số thông số chất lượng nước:

pH, nhiệt độ, TSS, DO, BOD5, COD, CO2,

NH4+, NO2-, NO3-, PO43-, Coliform

Thông số thủy hóa: pH,

DO, CO2, BOD5, COD,

NH4+, NO2-, NO3-, PO43-, Coliform

Tình hình kinh tế - xã hội

Khảo sát một số thông số chất lượng nước vùng cửa

Vị trí địa lý, khí hậu, chế

độ thủy văn

Kết quả và thảo luận

Hình 2.1: Sơ đồ khối nghiên cứu

2.2.2 Phương pháp thu thập số liệu

Số liệu thứ cấp được thu thập qua số liệu thống kê hàng năm của các cấp chính quyền địa phương và các công trình nghiên cứu (đã hoặc chưa được công bố) Nội dung điều tra chủ yếu là các số liệu về tình hành dân cư – xã hội và các thông số chất lượng môi trường nước sông Thạch Hãn qua các năm trước

Số liệu sơ cấp được xác định qua quá trình thu và phân tích mẫu nước

2.2.3 Phương pháp thu mẫu

Tiến hành thu mẫu tại các địa điểm có tính chất đặc trưng tại khu vực cửa sông Thạch Hãn - tỉnh Quảng Trị Sau đó, tiến hành phân tích các thông số

2.2.3.1 Vị trí và tần suất thu mẫu

Hình 2.2: Sơ đồ vị trí thu mẫu

Mẫu nước được thu tại 4 điểm, các vị trí thu mẫu gồm:

 Điểm thu mẫu 1: Cầu phao Đông Lễ – có hoạt động NTTS ở ven bờ sông

 Điểm thu mẫu 2: Cách ngã ba Gia Độ 500 m về phía hạ lưu – chịu tác động từ hoạt động khai thác cát sỏi ở lòng sông và các tác động từ hoạt động sinh hoạt hàng ngày của người dân

Vị trí thu mẫu

Ghi chú :

Nguồn: http://maps.google.com/

 Điểm thu mẫu 3: Vùng ranh giới giữa xã Gio Mai và xã Gio Việt – chịu tác động từ các hoạt động sản xuất nông nghiệp

 Điểm thu mẫu 4: Cảng Cửa Việt – chịu tác động từ các hoạt động sinh hoạt dân

cư và các hoạt động của tàu bè khai thác thủy sản, chế biến thủy sản hộ gia đình

Mẫu nước được thu trong 6 đợt, các đợt thu mẫu cách nhau 15 ngày (bắt đầu thu mẫu từ ngày 13 tháng 03 năm 2011)

2.2.3.2 Phương pháp thu mẫu, xử lý, bảo quản và phân tích mẫu

a Phương pháp thu mẫu

Mẫu nước được thu trực tiếp cách tầng mặt 500 cm Sử dụng Batomet để lấy mẫu nước, cho vào chai thủy tinh hoặc chai nhựa (tùy vào thông số cần phân tích) đã được tráng lại bằng nước cất và sau đó là nước mẫu

b Phương pháp xử lý và bảo quản mẫu

 Mẫu phân tích DO được cố định bằng dung dịch MnCl2 (1 mL/125 mL mẫu) và KI/NaOH (1 mL/125 mL mẫu) Mẫu được phân tích ngay sau khi mang về phòng thí nghiệm

 Mẫu phân tích BOD không cố định, được giữ trong bóng tối ở nhiệt độ 20ºC trong vòng 5 ngày

 Mẫu phân tích coliform được bảo quản lạnh và sau đó đem đi phân tích

 Mẫu phân tích các thông số còn lại (muối dinh dưỡng ) được bảo quản và phân tích trong vòng 1 - 2 ngày

c Phương pháp phân tích mẫu

Thông số nhiệt độ, pH được đo tại hiện trường, các thông số còn lại được phân tích trong phòng thí nghiệm của Trung tâm Y tế Dự phòng tỉnh Quảng Trị Phương pháp phân tích các thông số được thể hiện ở bảng 2.1

Bảng 2.1: Phương pháp định lượng các thông số nghiên cứu

Mẫu được lọc qua giấy lọc đã biết khối lượng, làm khô giấy đã lọc ở 103 – 105°C Cân giấy lọc

đã sấy Hiệu số khối lượng giấy trước và sau khi lọc, sấy cho biết giá trị TSS

4 Oxy hòa

Khi đem mẫu về phòng thí nghiệm, thêm H2SO4 vào mẫu Chuẩn độ bằng Na2S2O3 với chỉ thị hồ tinh bột

CO3 2- chiếm ưu thế thì dung dịch

có màu hồng nhạt, chuẩn độ bằng dung dịch HCl

Oxy hóa oxy trong nước bằng KMnO4, lượng KMnO4 dư được trung hòa bằng dung dịch H2C2O4 Chuẩn độ lượng H2C2O4 đã phản ứng bằng KMnO4

Ủ mẫu trong 5 ngày ở nhiệt độ

Điều chỉnh màu mẫu chuẩn theo

mà của mẫu cần phân tích

disunfophenic

Pha mẫu chuẩn có nồng độ NO2

-đã biết Đem mẫu cần phân tích so màu với mẫu chuẩn ở bước sóng

410 nm

10 NO2- mg/L Diazo

Pha mẫu chuẩn có nồng độ NO2

-đã biết Đem mẫu cần phân tích so màu với mẫu chuẩn ở bước sóng

540 nm

Pha mẫu chuẩn có nồng độ PO4

3-đã biết Đem mẫu cần phân tích so màu với mẫu chuẩn ở bước sóng

630 nm

12 Coliform cfu/mL Đếm khuẩn lạc

Pha loãng mẫu ở các nồng độ khác nhau, lấy 1mL mẫu nuôi cấy trong môi trường PCA ở nhiệt độ 26ºC trong 24h

2.3 Phương pháp xử lý số liệu

Số liệu được xử lý trên phần mềm Microsof Excel theo phương pháp thống kê

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 Sơ lược về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu

3.1.1 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu

3.1.1.1 Vị trí địa lý

Hệ thống sông Thạch Hãn thuộc tỉnh Quảng Trị bắt nguồn từ sườn Đông dãy Trường Sơn (phạm vi từ 16º18 – 16º54’ vĩ độ Bắc và từ 106º36’ – 107º18’ kinh độ Đông) Sông có chiều dài 156 km, diện tích lưu vực khoảng 2800 km2, độ cao bình quân khoảng 301 m (phần lớn trên 500 m) Mạng lưới sông suối khá phát triển với mật

độ trung bình khoảng 0,92 km/km2 [25]

Sông Thạch Hãn chảy qua phía Tây Nam thị xã Quảng Trị, đoạn rẽ nhánh của dòng Thạch Hãn là sông Vĩnh Định chảy qua phía Bắc thị xã Tại đây, sông bị chặn bởi đập An Tiêm nên lượng nước không lớn Đoạn qua thị xã Quảng Trị sông rộng

150 – 200 m Sông chảy theo hướng Tây Bắc – Đông Nam, song song với bờ biển Sau

đó tiếp nhận nước của sông Hiếu (sông Cam Lộ) trước khi đổ ra biển tại Cửa Việt [25] – Phía Nam vùng cửa sông Thạch Hãn là nơi tập trung dân cư của các xã thuộc huyện Hải Lăng, Triệu Độ (thuộc huyện Triệu Phong)

– Phía Bắc là nơi tập trung dân cư của hai xã Gio Mai và Gio Việt (thuộc huyện Gio Linh)

– Phía Tây giáp với thành phố Đông Hà – tỉnh Quảng Trị (nơi sông Thạch Hãn tiếp nhận nước của sông Hiếu (sông Cam Lộ))

3.1.1.2 Đặc điểm thủy văn

Đặc điểm các sông của tỉnh Quảng Trị nói chung và sông Thạch Hãn nói riêng

là lòng sông dốc, chiều rộng sông hẹp, đáy sông cắt sâu vào địa hình, phần đồng bằng

hạ du lòng sông mở rộng, sông chịu ảnh hưởng của thuỷ triều [1]

Lưu vực sông Thạch Hãn nằm trong vùng mưa lớn Đông Trường Sơn Lượng mưa năm đạt 2.000 – 2.500 mm [26] Trong phạm vi lưu vực sông Thạch Hãn, chuẩn dòng chảy năm phân phối không đều theo không gian, biến đổi phù hợp với sự biến đổi

của lượng mưa trong năm Hàng năm, trên toàn bộ sông suối trên lưu vực sông Thạch Hãn có tổng lượng dòng chảy trên lưu vực khoảng 3,92 km3 [1]

Nhìn chung, dòng chảy trên lưu vực sông Thạch Hãn chia thành 2 mùa rõ rệt Mùa mưa mặc dù chỉ kéo dài 4 tháng (từ tháng VIII đến tháng XI hoặc từ tháng IX đến tháng XII) nhưng mức độ tập trung dòng chảy trong mùa mưa khá lớn, chiếm tới 62,5 - 80% tổng lượng dòng chảy cả năm Mùa khô bắt đầu từ tháng XII hoặc tháng I, kết thúc vào tháng VII hoặc VIII, kéo dài tới 8 tháng nhưng tổng lượng dòng chảy mùa kiệt chỉ chiếm khoảng 20 – 37,5% tổng lượng dòng chảy cả năm Mùa khô trong vùng thường chậm hơn so với các tỉnh đồng bằng Bắc Bộ Lượng nước mùa khô chỉ chiếm khoảng gần 30% tổng lượng dòng chảy trong năm Sự phân phối không đều đã gây ảnh hưởng lớn cho sinh hoạt và sản xuất Tình trạng đó càng trở nên khốc liệt vào các năm

và các tháng có gió Tây Nam (gió Lào) hoạt động mạnh Tuy nhiên vào khoảng từ tháng 5 - 6 trong vùng thường có mưa tiểu mãn bổ sung lượng nước cho mùa khô [25]

Lũ trên lưu vực sông Thạch Hãn có thể xảy ra trong 3 thời kỳ trong năm:

 Lũ tiểu mãn thường xảy ra vào tháng 5, tháng 6 Tính chất lũ này nhỏ, tập trung nhanh, xảy ra trong thời gian ngắn, lũ đỉnh nhọn, lên và xuống nhanh, thường xảy ra trong 2 ngày nên ít ảnh hưởng đến đời sống dân cư, chủ yếu ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng thuỷ sản

 Lũ sớm xảy ra vào tháng 6 đến đầu tháng 9 hàng năm Lũ này không có tính chất thường xuyên nhưng lũ có tổng lượng lớn hơn lũ tiểu mãn, tập trung lũ nhanh Thời kỳ xảy ra lũ sớm thường vào thời kỳ triều bắt đầu cao Do vậy mực nước lũ cao hơn lũ tiểu mãn Lũ này ít ảnh hưởng tới dân sinh mà chủ yếu là ảnh hưởng tới sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng thuỷ sản

 Lũ chính vụ xảy ra từ trung tuần tháng 9 đến cuối tháng 11 đầu tháng 12 hàng năm Đây là thời kỳ mưa lớn và lũ thời kỳ này có thể xảy ra lũ quét sườn dốc làm đất

đá lở hay lũ ngập tràn ở hạ du Lũ này thường đi liền với bão gây thiệt hại lớn cho kinh