Sử dụng chỉ số WQI để đánh giá chất lượng nước mặt sông Cu Đê - thành phố Đà Nẵng.

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA SINH MÔI TRƯỜNG LÊ THỊ THU THẢO SỬ DỤNG WQI ĐỂ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT SÔNG CU ĐÊ – THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG Đà Nẵng – Năm 2015 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA SINH MÔI TRƯỜNG LÊ THỊ THU THẢO SỬ DỤNG WQI ĐỂ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT SÔNG CU ĐÊ – THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG Ngành: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG Người hướng dẫn: ThS. Trần Ngọc Sơn Đà Nẵng – Năm 2015 LỜI CAM ÐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong khóa luận là trung thực, khách quan và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Ðà Nẵng, ngày 05 tháng 05 năm 2015 Sinh viên Lê Thị Thu Thảo LỜI CẢM ƠN Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới quý thầy cô Khoa Sinh - Môi trường, Trường Ðại học Sư phạm – Ðại học Ðà Nẵng đã tạo điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới thầy Trần Ngọc Sơn đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, dành nhiều thời gian trao đổi và định hướng cho tôi trong quá trình thực hiện khóa luận. Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè, đã động viên, khuyến khích tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Ðà Nẵng, ngày 05 tháng 05 năm 2015 Sinh viên Lê Thị Thu Thảo MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU 1 1. Tính cấp thiết của đề tài 1 2. Mục tiêu đề tài 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3 1.1. TÌNH HÌNH Ô NHIỄM NGUỒN NƯỚC TRÊN THẾ GIỚI 3 1.2. TÌNH HÌNH Ô NHIỄM NƯỚC Ở VIỆT NAM 5 1.3. TỔNG QUAN CHUNG VỀ WQI 7 1.3.1. Giới thiệu chung về WQI 7 1.3.2. Các ứng dụng chủ yếu của WQI 7 1.3.3. Mục đích của việc áp dụng WQI 7 1.3.4. Quy trình xây dựng WQI 8 1.4. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ SỬ DỤNG WQI TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 8 1.4.1. Tình hình nghiên cứu và sử dụng WQI trên thế giới 8 1.4.2. Tình hình nghiên cứu và sử dụng WQI ở Việt Nam 11 1.5. ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ VÀ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 13 1.5.1. Đặc điểm tự nhiên 13 1.5.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội 15 1.6. ĐẶC ĐIỂM SÔNG CU ĐÊ 16 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19 2.1. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 19 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu 19 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu 19 2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 19 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 2.3.1. Phương pháp hồi cứu số liệu 20 2.3.2. Phương pháp lấy mẫu, phân tích 20 2.3.3. Phương pháp xử lý số liệu 22 2.3.4. Các phương pháp tính toán chỉ số chất lượng nước (WQI) 22 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 26 3.1. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CÁC THÔNG SỐ LÝ, HÓA, SINH CỦA MÔI TRƯỜNG NƯỚC MẶT SÔNG CU ĐÊ 26 3.1.1. Nhu cầu oxy hóa sinh học (BOD 5 ) môi trường nước sông Cu Đê 28 3.1.2. Nhu cầu oxi hóa hóa học (COD) môi trường nước sông Cu Đê 29 3.1.3. Hàm lượng N-NH 4 môi trường nước sông Cu Đê 30 3.1.4. Hàm lượng P-PO 4 môi trường nước sông Cu Đê 31 3.1.5. Hàm lượng TSS môi trường nước sông Cu Đê 32 3.1.6. Sự biến động của oxi hòa tan (DO) 33 3.1.7. pH môi trường nước sông Cu Đê 33 3.1.8. Coliform môi trường nước sông Cu Đê 34 3.1.9. Độ đục môi trường nước sông Cu Đê 35 3.2. KẾT QUẢ TÍNH TOÁN WQI CHO TỪNG THÔNG SỐ, WQI TỔNG VÀ XẾP LOẠI CHẤT LƯỢNG NƯỚC TẠI CÁC KHU VỰC NGHIÊN CỨU 36 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 44 KẾT LUẬN 44 KIẾN NGHỊ 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO 45 PHỤ LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT CCME: The Canadian Council of Ministers of the Environment KCN: Khu công nghiệp NSF: National Sanitation Foundation TCCP: Tiêu chuẩn cho phép TCMT: Tổng cục môi trường TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam QĐ: Quyết định WQI: Water Quality Index DANH MỤC BẢNG Số hiệu bảng Tên bảng Trang 1.1 Lưu lượng dòng chảy trung bình n ăm 2005- 2007 của sông Cu Đê 17 1.2 Chất lượng môi trường nước sông Cu Đê năm 2012 - 2013 17 2.1 Các phương pháp phân tích trong ph òng thí nghi ệm 20 2.2 Cách xây dựng đường chuẩn P-PO 4 22 2.3 Bảng quy định các giá trị q i , BP i 23 2.4 Bảng quy định các giá trị BP i và q i đối với DO% bão hòa 24 2.5 Bảng quy định các giá trị BP i và q i đối với thông số pH 24 2.6 Bảng đánh giá chất lượng nước 25 3.1 Kết quả quan trắc chất lượng nước mặt 27 3.2 Kết quả tính toán WQI và đánh giá được chất lượng nước 37 DANH MỤC HÌNH Số hiệu hình Tên hình vẽ Trang 2 Phạm vi và sơ đồ vị trí lấy mẫu tại sông Cu Đê 19 3.1 BOD 5 môi trường nước sông qua hai đợt nghiên cứu 28 3.2 COD môi trường nước sông qua hai đợt nghiên cứu 29 3.3 Hàm lượng N-NH 4 môi trường nước sông qua hai đợt nghiên cứu 30 3.4 Hàm lượng P-PO 4 môi trường nước sông qua hai đợt nghiên cứu 31 3.5 Hàm lượng TSS môi trường nước sông qua hai đợt nghiên cứu 32 3.6 DO của môi trường nước sông qua hai đợt nghiên cứu 33 3.7 pH môi trường nước sông qua hai đợt nghiên cứu 34 3.8 Coliform môi trường nước sông qua hai đợt nghiên cứu 35 3.9 Độ đục môi trường nước sông qua hai đợt nghiên cứu 36 3.10 WQI thông số tại khu vực I 38 3.11 WQI thông số tại khu vực II 39 3.12 WQI thông số tại khu vực III 39 3.13 WQI thông số tại khu vực IV 40 3.14 WQI thông số tại khu vực V 40 3.15 Bản đồ phân vùng chất lượng nước sông Cu Đê 41 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Thành phố Ðà Nẵng là một trong những thành phố trọng điểm về phát triển kinh tế của Việt Nam. Trong những năm gần đây, với tốc độ phát triển nhanh chóng của quá trình công nghiệp hóa – hiện đại hóa, đ ã góp ph ần đáng kể cho nền kinh tế - xã hội của thành phố, tạo sự chuyển dịch cơ cấu kinh tế phù hợp với định hướng của cả nước. Tuy nhiên, bên cạnh những thành tựu đ ã đ ạt được, hiện nay thành phố Đà Nẵng đang phải đối mặt với những vấn đề bức xúc về sự suy giảm chất lượng môi trường sống. Một trong những vấn đề bức xúc là ô nhiễm nguồn nước ngọt mà đặc biệt là sự ô nhiễm ở các hệ thống sông, dẫn đến những tác động tiêu cực đến chất lượng cuộc sống của người dân [6], [15], [25], [24]. Sông Cu Đê là một trong hai con sông chính của thành phố Đà Nẵng, không chỉ phục vụ cấp nước, tưới tiêu mà còn mang lại giá trị cảnh quan cho thành phố. Hiện nay, với sự gia tăng dân số, nhiều khu đô thị mới được xây dựng, đặc biệt khu công nghiệp (KCN) Hoà Khánh và KCN Liên Chiểu được mở rộng, sông Cu Ðê đang đứng trước nhiều nguy cơ và thách thức, nổi bật trong số đó là vấn đề chất lượng môi trường nước sông. Do đó, việc đánh giá và quản lý chất lượng nước là yêu cầu cấp thiết và đang được quan tâm [10], [24], [31]. Hiện nay đ ã có nhi ều phương pháp được sử dụng là công cụ đánh giá chất lượng nước tại các môi trường thủy vực, trong đó phương pháp sử dụng chỉ số chất lượng nước (WQI) là một trong những phương pháp được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi [1], [29], [33], [42]. Đây là phương pháp đơn giản, dễ hiểu, có tính khái quát cao, có thể được sử dụng cho mục đích đánh giá diễn biến chất lượng nước theo không gian và thời gian, là nguồn thông tin phù hợp cho cộng đồng, cho những nhà quản lý không phải chuyên gia về môi trường nước [8], [27]. Với những lý do nêu trên, tôi lựa chọn đề tài “Sử dụng WQI để đánh giá chất lượng nước sông Cu Đê - thành phố Đà Nẵng”. 2. Mục tiêu đề tài Đánh giá hiện trạng và khả năng sử dụng nguồn nước sông Cu Đê – thành [...]... ứng với mức đánh giá chất lượng nước để so sánh, đánh giá [27], cụ thể như sau: Bảng 2.6 Bảng đánh giá chất lượng nước Giá trị WQI 91 – 100 76 – 90 51 – 75 26 – 50 0 – 25 Mức đánh giá chất lượng nước Sử dụng tốt cho mục đích cấp nước sinh hoạt Sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt nhưng cần các biện pháp xử lý phù hợp Sử dụng cho mục đích tưới tiêu và các mục đích tương đương khác Sử dụng cho giao... gian nghiên cứu: 8/2014 (mùa khô) – 11/2014 (mùa mưa) Hình 2 Phạm vi và sơ đồ vị trí lấy mẫu tại sông Cu Đê 2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Đánh giá chất lượng nước sông Cu Đê qua thông số lý, hóa, sinh vào mùa khô và mùa mưa; - Đánh giá hiện trạng tổng quát chất lượng nước sông Cu Đê qua WQI và khả năng sử dụng nguồn nước; 20 - Xây dựng bản đồ chất lượng nước của sông Cu Đê bằng phần mềm Mapinfo 2.3 PHƯƠNG... đến 100 (tốt nhất) để phản ánh chất lượng nước Kết quả cho thấy chất lượng nước của lưu vực sông Mackenzie-Great Bear bị ảnh hưởng bởi độ đục cao và kim loại [34] Một nghiên cứu khác của Kavita Parmar và Vineeta Parmar (2006) về sử dụng WQI để đánh giá chất lượng nước sông Subernarekha tại huyện Singhbhum Nghiên cứu đã đư ợc thực hiện để phát triển WQI, sử dụng sáu thông số chất lượng nước là oxy hòa... nặng và dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong nước, WQI tổng hợp cung cấp nhiều thông tin hơn cho việc đánh giá chất lượng nước Mỗi thông số sẽ xác định một chỉ số chất lượng nước phụ, WQI cu i cùng được xác định bằng việc kết hợp phương pháp trung bình cộng và trung bình nhân không trọng số [29] Đề tài “Nghiên cứu phân vùng chất lượng nước theo WQI và đánh giá khả năng sử dụng các nguồn nước sông, kênh... thấy có 8 trạm thuộc chất lượng nước rất tốt, 21 trạm thuộc về chất lượng nước tốt, 20 trạm thuộc về chất lượng xấu, 1 trạm thuộc về chất lượng nước rất xấu [40] Một nghiên cứu về sử dụng WQI tại sông Yamuna, Ấn Độ được thực hiện trong 10 năm (2000 – 2009) để mô tả mức độ ô nhiễm trên con sông Nghiên cứu cũng xác định các chất gây ô nhiễm quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng nước sông trong suốt thời... Trong đó: WQIa: Giá trị WQI đã tính toán đối với 05 thông số: DO, BOD5, COD, NNH4, P-PO4 WQIb: Giá trị WQI đã tính toán đối với 02 thông số: TSS, độ đục WQIc: Giá trị WQI đã tính toán đối với thông số Tổng Coliform WQIpH: Giá trị WQI đã tính toán đối với thông số pH [27] c So sánh chỉ số chất lượng nước đã đư ợc tính toán với bảng đánh giá Sau khi tính toán được WQI, sử dụng bảng xác định giá trị WQI tương... với chất lượng nước - Bước 4: Tính toán WQI Các phương pháp thường được sử dụng để tính toán WQI từ các chỉ số phụ: Trung bình cộng, trung bình nhân hoặc giá trị lớn nhất [28] 1.4 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ SỬ DỤNG WQI TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 1.4.1 Tình hình nghiên cứu và sử dụng WQI trên thế giới 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. .. QUAN CHUNG VỀ WQI 1.3.1 Giới thiệu chung về WQI WQI là một chỉ số tổ hợp được tính toán từ các thông số chất lượng nước xác định thông qua một công thức toán học, dùng để mô tả định lượng về chất lượng nước và được biểu diễn qua một thang điểm [1] WQI là một phương tiện có khả năng tập hợp một lượng lớn các số liệu thông tin về chất lượng nước, đơn giản hóa các số liệu chất lượng nước, để cung cấp thông... trạm cu i cùng được phân loại là loại III (ô nhiễm) Giá trị WQI thấp nhất là 35,37 và giá trị cao nhất là 57,53 Nồng độ của DO và BOD, COD và N-NH3 thấp là do các hoạt động công nghiệp [37] 1.4.2 Tình hình nghiên cứu và sử dụng WQI ở Việt Nam Tại Việt Nam đã có nhiều nghiên cứu, đề xuất và áp dụng về bộ WQI khi đánh giá chất lượng nước tại các thủy vực Đáng chú ý như đánh giá chất lượng nước trên sông. .. thích hợp với điều kiện chất lượng nước của Mỹ [18] Bên cạnh đó, WQI cũng đư ợc các nhà khoa học nghiên cứu và áp dụng Chẳng hạn như nghiên cứu của Ashok Lumb, Doug Halliwell, Tribeni Sharma 10 (2006) về áp dụng CCME WQI để đánh giá chất lượng nước tại lưu vực sông Mackenzie, Canada CCME WQI được sử dụng trong phương pháp là sự kết hợp ba yếu tố: Phạm vi - số các thông số chất lượng nước không đạt chỉ tiêu . tài Sử dụng WQI để đánh giá chất lượng nước sông Cu Đê - thành phố Đà Nẵng . 2. Mục tiêu đề tài Đánh giá hiện trạng và khả năng sử dụng nguồn nước sông Cu Đê – thành 2 phố Đà Nẵng bằng WQI. 3 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA SINH MÔI TRƯỜNG LÊ THỊ THU THẢO SỬ DỤNG WQI ĐỂ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT SÔNG CU ĐÊ – THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG Đà Nẵng – Năm 2015 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG. TRƯỜNG LÊ THỊ THU THẢO SỬ DỤNG WQI ĐỂ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT SÔNG CU ĐÊ – THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG Ngành: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG Người hướng dẫn: ThS. Trần Ngọc Sơn Đà Nẵng – Năm 2015 LỜI CAM