Tiểu luận Xây dựng hệ thống quan trắc chất lượng nước sông Sài Gòn từ Thủ Dầu Một đến hạ lưu

Qua gần 10 năm họat động, các trạm này đã được trang bị các thiết bị cơ bản để quan trắc môi trường nước, môi trường không khí, chất thảirắn, tiếng ồn, một số thiết bị quan trắc môi trườ

PHẦN 1: MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Trong những năm gần đây, vấn đề ô nhiễm môi trường đã và đang trở thành mộttrong những vấn đề cấp bách mà mọi quốc gia, mọi tổ chức quốc tế phải quan tâm giảiquyết Một trong những nội dung quan trọng của công tác quản lí môi trường là giámsát chất lượng môi trường thông qua các trạm giám sát liên tục hoặc lưu động

Theo quy mô và mục đích của Chương trình giám sát môi trường có thể làchương trình toàn cầu, khu vực, quốc gia, địa phương hay khu công nghiệp, một cơ sởsản xuất công nghiệp

Tại Việt Nam, hiện nay đã hình thành hệ thống giám sát môi trường trên quy môtoàn quốc, bao gồm các trạm trong đất liền, các trạm vùng biển, các trạm chuyên đề vàcác trạm phân tích môi trường Qua gần 10 năm họat động, các trạm này đã được trang

bị các thiết bị cơ bản để quan trắc môi trường nước, môi trường không khí, chất thảirắn, tiếng ồn, một số thiết bị quan trắc môi trường đất, quan trắc mưa acid và phóng xạ.Kết quả quan trắc của các trạm đã cung cấp những thông tin quan trọng để đánh giáchất lượng môi truờng nước ta và cung cấp các dữ liệu cơ bản để lập các báo cáo hiệntrạng môi trường Việt Nam hằng năm

Tuy vậy, mạng lưới các trạm quan trắc này còn non yếu, chưa đáp ứng đầy đủnhững yêu cầu và thực hiện đầy đủ những nhiệm vụ của công tác quan trắc và phântích môi trường quốc gia

Sông Sài Gòn – nguồn cung cấp nước sinh hoạt chính cho 2 tỉnh Bình Dương và

Tp Hồ Chí Minh Sông Sài Gòn tạo thành hồ Dầu Tiếng khổng lồ giữa các tỉnh BìnhPhước – Bình Dương – Tây Ninh để điều hòa mực nước cho sông Đồng Nai nơi hạnguồn nhà máy thủy điện Trị An và cũng làm thủy lợi cho đồng ruộng nam Tây Ninh

và huyện Củ Chi – thành phố Hồ Chí Minh

Sông Sài Gòn đem lợi ích hơn cả về thủy vận: tàu thuyền lớn trong nước vàngoài nước vào cửa Cần Giờ theo sông Sài Gòn lên hải cảng Khánh Hội, thuyền bè nộiđịa qua sông Sài Gòn đi Tây Ninh, Bình Dương, Bình Phước khá dễ dàng, qua chinhánh của sông Sài Gòn, việc chuyên chở đi về từ Sài Gòn khắp miền Tây lục tỉnhcũng rất thuận tiện

Tuy nhiên, hiện nay sông đã và đang bị ô nhễm rất nặng, do lượng chất thải từcác KCX – KCN, khu dân cư … của TP HCM và tỉnh Đồng Nai thải ra dòng sông.Điều này khiến cho nguồn nước ở đây có nguy cơ không thể tự làm sạch Sông Sài Gònđứng trước một cái chết được dự báo nếu như không có những biện pháp “cấp cứu” kịpthời

Với đề tài “xây dựng hệ thống quan trắc chất lượng nước sông Sài Gòn từ Thủ Dầu Một đến hạ lưu”, nhóm xin đưa ra một hệ thống quan trắc cho chất lượng

nước sông Sài Gòn

2 Mục đích nghiên cứu

Mục tiêu của đề tài là xây dựng hệ thống quan trắc chất lượng nước sông SàiGòn, nhằm đánh giá chất lượng nước sông Sài Gòn, dự báo những nguy cơ ô nhiễm cóthể xảy ra và kịp thời đưa ra biện pháp quản lý thích hợp và xử lý ô nhiễm, cải thiệnmôi trường cho người dân Đồng thời đáp ứng được mục tiêu phát triển kinh tế xã hội,bảo vệ môi trường và phát triển bền vững của tỉnh Bình Dương và TP Hồ Chí Minh

3 Phương pháp nghiên cứu

Mạng lưới điểm quan trắc được xây dựng dựa trên các số liệu đo đạc thực tế tạihiện trường đối với môi trường nước của các tài liệu, các cơ sở lý luận khoa học, tínhtoán và phân tích khách quan Để có được số lượng điểm cụ thể và thích hợp với địaphương còn phải căn cứ vào điều kiện thực tế của từng nơi và sự phân bố ô nhiễm từngkhu vực

4 Phạm vi nghiên cứu

Vì thời gian và khả năng có hạn, nhóm chỉ xin trình bày kế hoạch thiết lập mạnglưới giám sát thông lượng, chất lượng môi trường nước và báo cáo một số kết quả chođợt đầu của quá trình giám sát, tập trung nghiên cứu khu vực Sông Sài Gòn, đoạn từThủ Dầu Một đến hạ lưu, nơi được xem là khu vực bị ô nhiễm nặng nhất trong dòngsông Sài Gòn

Diện tích lưu vực sông Sài Gòn là 4710 km2, chiều dài sông là 280km.

Sông Sài Gòn đoạn từ Thủ Dầu Một tới hạ lưu chảy qua những đơn vị hànhchính sau:

- Quận 4

- Quận 7

Hình 1: Bản đồ lưu vực sông Đồng Nai – Sài Gòn

1.2 Chế độ thủy văn

Chế độ dòng chảy ở sông Sài Gòn phụ thuộc rất nhiều vào chế độ mưa và chế

độ triều từ biển Đông Do vậy chế độ thủy văn biến đổi lớn theo không gian và thờigian: mưa nhiều thì dòng chảy mạnh, mưa ít thì dòng chảy yếu, thủy triều mạnh thìdòng chảy mạnh hơn, xâm nhập sâu vào đất liền, có biên độ lớn, khi triều kém thìngược lại

Khí hậu trong lưu vực có hai mùa chính (mùa mưa và mùa khô) nên chế độdòng chảy ở lưu vực sông Sài Gòn cũng hình thành hai chế độ tương ứng: chế độ dòng

chảy mùa mưa và chế độ dòng chảy mùa khô Sự biến đổi dòng chảy hai mùa rấttương phản nhau.

1.2.1 Chế độ thủy văn mùa mưa

Sau đây là bảng đặc trưng dòng chảy của sông Sài Gòn tại khu vực Thủ DầuMột

Wo(106m3)

Các tháng đầu mùa mưa là thời kì chuyển tiếp giữa mùa lũ và mùa kiệt, thường

là tháng 5 và 6 Lưu lượng sông Sài Gòn vào tháng 6 có thể đạt 60 – 75% lưu lượngtrung bình năm Vào mùa lũ, lũ cao nhất trên sông thường xày ra vào tháng 8, 9, 11.Môđun dòng chảy trung bình tháng vào khoảng 60 – 80 l/s/km2, môđun lũ trung bìnhvào khoảng 0.2 – 0.5 m3/s/km2

Tốc độ dòng chảy khi nước chảy ra (triều rút – nước ròng) nhỏ nhất là 0.848 m/s(trạm Phú Cường), Tốc độ dòng chảy khi nước chảy vào (triều dâng – nước lớn) lớnnhất là 0.965 m/s (trạm Phú An)

Lưu lượng trung bình qua tiết diện mặt cắt ngang trên lưu vực sông Sài Gòn lànhỏ nhất 62m3/s (trạm Phú An)

1.2.2 Chế độ thủy văn mùa kiệt

Mùa kiệt thường bắt đầu vào tháng 12 và kéo dài tới hết tháng 5 năm sau(khoảng 6 – 7 tháng) Trong mùa khô, lượng mưa rất ít nên dòng chảy vào mùa kiệt rất

nhỏ Lưu vực sông Sài Gòn là nơi có dòng chảy kiệt dồi dào , có môđun từ 5 – 8l/s/km3.

Môđun kiệt không những phụ thuộc vào lượng mưa mà còn phụ thuộc vào điềukiện địa chất, thổ nhưỡng, và thảm phủ thực vật Hằng năm, lưu lượng kiệt nhất trongnăm rơi vào tháng 3, 4

Hiện trạng lưu lượng trung bình của sông Sài Gòn tại Thủ Dầu Một

Nhận thức được tầm quan trọng của việc theo dõi diễn biến chất lượng nướctrong vùng, và đặc điểm công nghiệp hóa đô thị và phát triển thủy lợi, nông, lâmnghiệp và trong toàn bộ khu vực với tốc độ cao việc thiết lập hệ thống quan trắc môitrường cho sông Sài Gòn (đoạn từ Thủ Dầu Một tới hạ lưu) là cần thiết

2.2 Mục tiêu xây dựng hệ thống quan trắc môi trường cho sông Sài Gòn (đoạn từ Thủ Dầu Một đến hạ lưu)

Hệ thống quan trắc môi trường nước sông Sài Gòn (đoạn từ Thủ Dầu Một đến

hạ lưu) nhằm thực hiện các mục tiêu chính sau:

- Quan trắc chất lượng môi trường nước bao gồm các yếu tố vật lý, hóa học,sinh vật trong phạm vi quan trắc, trọng tâm là các khu vực có mật độ côngnghiệp, dân cư và giao thông cao

- Đánh giá hiện trạng, dự báo mức độ ô nhiễm và suy thoái môi trường do hoạtđộng sản xuất, sinh hoạt qua các thông số chỉ thị môi trường

- Thu thập, lưu trữ số liệu về diễn biến môi trường nước phục vụ đánh giá tácđộng môi trường cho các dự án, quy hoạch phát triển kinh tế xã hội, quản lý môitrường, làm cơ sở khoa học trong hợp tác giữa các tỉnh, thành trong công tác bảo

vệ môi trường trong vùng

2.3 Các hoạt động của hệ thống quan trắc môi trường cho sông Sài Gòn (đoạn từ Thủ Dầu Một đến hạ lưu)

- Định kỳ thu thập, xử lý số liệu về các thành phần môi trường nước

- Quan trắc thường kỳ (theo tần số và thông số quy định) diễn biến chất lượngnước, ô nhiễm nước tại các điểm quan trắc cố định trên sông

- Phân tích đánh giá định tính và định lượng các thành phần vật lý, hóa, sinh,trong các mẫu môi trường nước tại các phòng thí nghiệm đạt tiêu chuẩn

- Xử lý số liệu, dự báo các thành phần môi trường tại các điểm quan trắc

- Thu nhận và cung cấp số liệu môi trường cho hệ thống quan trắc môi trườngtỉnh và quốc gia

- Đào tạo cán bộ về quan trắc môi trường

2.4 Các thông số quan trắc

 Thủy văn

- Một số hóa chất bảo vệ thực vật, một số kim loại nặng (Hg, Cd, As, Pb, Cr),nguyên tố phóng xạ,

 Thủy sinh

- Vi sinh (tổng coliform, E.coli), thực vật, động vật phù du, động vật đáy

- Trứng cá, cá bột, sinh vật bám, vi sinh đơn bào, giun sán

2.5 Mạng lưới các điểm quan trắc chất lượng nước sông Sài Gòn (đoạn từ Thủ Dầu Một đến hạ lưu)

 Trạm quan trắc

1 Cầu Phú Mỹ (hạ lưu sông Sài Gòn) 106044’16.32’’ 10042’13.38’’

2 Cầu Bình Phước (sông Sài Gòn) 106043’03.36’’ 10051’24.60’’

3 Trạm bơm Thủ Dầu Một (Phú Cường) 106038’34.02” 10058’54.30”

4 Cầu Sài Gòn (sông Sài Gòn)

 Các vị trí quan trắc: Ta lấy theo mặt cắt sông tại mỗi điểm là 6 mẫu, 3 mẫutheo độ sâu

Các vị trí quan trắc được phân bố như trên các bản đồ sau:

Hình 2: Các điểm quan trắc tại cầu Phú Cường (Thủ Dầu Một)

RẠCH THỊ NGHÈ

RẠCH VĂN THÁNH

ĐIỂM 1

ĐIỂM 3 ĐIỂM 2

ĐIỂM 1 ĐIỂM 2

ĐIỂM 3

Hình 3: Các vị trí quan trắc trên sông Sài Gòn đoạn rạch Văn Thánh, Thị Nghè nhập vào sông Sài Gòn

Hình 4: Các vị trí quan trắc trên sông Sài Gòn đoạn kinh Thanh Đa nhập vào sông Sài Gòn

KINH THANH ĐA

ĐIỂM 1

ĐIỂM 2

ĐIỂM 3

RẠCH BẾN NGHÉ

ĐIỂM 1

ĐIỂM 2

ĐIỂM 3

Hình 5: Các vị trí quan trắc trên sông Sài Gòn đoạn rạch Bến Nghé nhập

vào sông Sài Gòn

Hình 6: Các vị trí quan trắc trên sông Sài Gòn đoạn sông Vàm Thuật nhập vào sông Sài Gòn

ĐIỂM 1

ĐIỂM 2

ĐIỂM 3

SÔNG VÀM THUẬT

Hình 7: Các vị trí quan trắc trên sông Sài Gòn đoạn kênh Tẻ nhập vào sông Sài Gòn

KÊNH TẺ

Hình 8: Đoạn sông Sài Gòn từ Thủ Dầu Một tới hạ lưu

THỦ DẦU MỘT

2.6.2 Thời gian thu mẫu quan trắc

Tại mỗi điểm quan trắc, mẫu được lấy 02 lần/đợt, một lần vào buổi sáng 12h00), một lần vào buổi chiều (12h00-18h00)

(7h00-2.7 Phương pháp lấy mẫu và thiết bị đo

 Phương pháp lấy mẫu

Mẫu lấy ngày 1, 8, 15 và 22 hàng tháng ( lấy mẫu cả 2 thời điểm nước ròng vànước lớn)

Phương pháp lấy và bảo quản mẫu được tiến hành theo TCVN 5992 – 1995,TCVN 5993 - 1995

 QA/QC trong họat động lấy mẫu:

- Các nhân viên lấy mẫu đều đã được đào tạo và tập huấn

- Chuẩn bị công tác thực địa chu đáo: dụng cụ, thiết bị, hoá chất thuốc thử bảoquản mẫu phải đầy đủ và phù hợp

- Đảm bảo rằng các phương pháp lấy mẫu đều được phổ biến tới tất cả các nhânviên ở trong nhóm quan trắc

- Đảm bảo rằng mỗi một bước lấy mẫu hiện nay và quá trình lấy mẫu trước đâyđều tuân theo một văn bản

- Đảm bảo rằng dụng cụ lấy mẫu và máy móc đo đạc hiện trường phải được bảotrì và hiệu chuẩn định kỳ, sổ sách bảo trì cần phải được lưu giữ

- Quy định thống nhất về nhận dạng mẫu được lấy bao gồm dán nhãn lên tất cảcác mẫu được lấy, trên đó ghi chép chính xác ngày tháng, địa điểm, thời gian lấymẫu và tên người lấy mẫu, số mã hiệu của mẫu bằng mực không thấm nước

- Quy định về ghi chép lại tất cả các chi tiết có liên quan đến việc lấy mẫu vàobiên bản/nhật ký lấy mẫu, những điều kiện và các biến động bất thường từ kỹthuật lấy mẫu thông thường đến những yêu cầu đặc biệt

- Quy định về điều kiện, nơi để các dụng cụ tránh làm nhiễm bẩn mẫu, làm sạchdụng cụ lấy mẫu, kiểm tra độ sạch và hiệu quả của dụng cụ (bằng cách phân tíchmẫu trắng và mẫu so sánh thích hợp).

- Quy định về tiến hành bảo quản mẫu cho từng thông số chất lượng nước, trầmtích, phù du, vi sinh vật theo các chỉ dẫn trong các tiêu chuẩn tương ứng

- Bảo đảm độ chính xác của các phép đo, phân tích ngoài hiện trường khi các điềukiện môi trường không được đảm bảo Các thông số hiện trường (nhiệt độ, độ

ẩm, áp suất ) cần phải ghi chép khi lấy mẫu để chuyển đổi các giá trị đo được

về điều kiện tiêu chuẩn

- Chuẩn khi lập báo cáo, thí dụ: số liệu pH phải chuyển về điều kiện 25oC

 Lấy mẫu nước

a Dụng cụ lấy mẫu nước

Phương pháp lấy mẫu được tiến hành theo TCVN 5992-1995, TCVN 5993-1995

và TCVN 5996-1995 Mẫu được lấy bằng gàu nhựa rồi đổ vào can nhựa có dung tích1-2lít hoặc lấy trực tiếp bằng can nhựa nhúng xuống sông ở độ sâu 0,2 – 0,4m

Lấy mẫu động thực vật thủy sinh dùng lưới đa năng

 Lấy mẫu bùn trầm tích

Chọn bộ dụng cụ lấy mẫu bùn trầm tích: Có móc treo cho vùng nước nông Có

móc hình chữ U cho vùng nước sâu hơn Nắp van tự động đơn giản Có lớp lót tháođược hoặc là không Lấy mẫu bằng tay hoặc lặn xuống Lấy mẫu bằng trọng lực trênsợi dây

b Công tác lấy mẫu

Việc lấy mẫu được thực hiện đúng thời gian quy định Các mẫu nước được bảoquản và đem về nơi lưu trữ mẫu tại phòng thí nghiệm Các can nhựa đựng mẫu đềuđược rửa sạch, tráng bằng axit và nước sạch trước khi tiến hành lấy mẫu Riêng chaithu mẫu để xét nghiệm vi sinh được khử trùng trước đó theo đúng qui tắc Khi tiếnhành lấy mẫu, các can mẫu được tráng 3 lần bằng chính mẫu nước sông đó, sau đó mới

đổ đầy và nút chặt lại

Các chỉ tiêu DO, nhiệt độ, pH, độ dẫn điện của tất cả các mẫu nước đều được đongay tại hiện trường Nhật ký thu mẫu được thực hiện trong suốt thời gian quan trắc lấymẫu

c Bảo quản mẫu nước

Để đảm bảo độ chính xác của các kết quả phân tích, các mẫu nước được bảoquản trong thùng đá chuyên dụng có lớp cách nhiệt Trong thùng được xếp một lớpnước đá để duy trì nhiệt độ trong thùng ở khoảng 40C Sau khi lấy mẫu, mẫu nước đượcxếp vào thùng và được bảo quản trong suốt quá trình vận chuyển về phòng thí nghiệm(thông thường từ 24 – 48h)

Các nhóm thí nghiệm trực thuộc phòng thí nghiệm cũng có thiết bị lưu trữ mẫu,bảo đảm chất lượng mẫu không thay đổi trong suốt thời gian tiến hành phân tích tại

phòng thí nghiệm Các mẫu được phân tích ngay sau khi vận chuyển về phòng trongvòng 24h.

 Các thiết bị đo đạc và phân tích mẫu

 Thiết bị đo đạc hiện trường

- Máy đo DO: Oxi 330i - WTW, Đức

- Máy đo pH, nhiệt độ: pH 330i – WTW, Đức

- Máy đo độ dẫn điện, TDS: Cond 330i – WTW, Đức

- Máy đo độ đục: 2100P – HACH, Mỹ

- Máy đo nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió: TSI 8347A-MGB, Mỹ

- Máy đo ồn tích phân: QUEST 2900, Mỹ

- Máy thu mẫu khí: SKC, Mỹ

- Máy thu mẫu bụi: ECHO PM – TECORA, Ý

- Máy GPS cầm tay : SP 24XC, Pháp

- La bàn chuyên dụng : Mỹ

 Thiết bị phòng thí nghiệm

- Máy quang phổ UV/VIS JASCO V-530, Nhật

- Máy cất nước 2 lần BIBBY A4000D, Anh

- Máy đo pH/Cond/TDS/Sal để bàn WTW InoLab 720, Đức

- Tủ sấy Universal MEMMERT UNB 500, Đức

- Cân phân tích 4 số lẻ AND GR -200, Nhật.

- Cân kỹ thuật 2 số lẻ AND EK-300i, Nhật

- Tủ ổn nhiệt BOD VELP SCENTIFICA FOC 225E, Ý

- Bộ thử H2S HACH 2238-01, Mỹ

- Bộ thử Chlorine dư nồng độ thấp HACH 2231-02, Mỹ

- Bể ổn nhiệt kỹ thuật số COLE-PARMER 12501-05, Mỹ

- Thiết bị phá mẫu COD VELP SCIENTIFICA ECO 25, Ý

- Hệ thống lọc áp suất kém COLE-PARMER 34509-00, Mỹ

2.8 Phương pháp phân tích và xử lý số liệu

 Kiểm soát chất lượng bằng mẫu QC

- Mẫu QC phòng thí nghiệm dùng để đánh giá hiệu quả của phương pháp trongphòng thí nghiệm và mẫu QC hiện trường để đánh giá chất lượng tổng hợp củaquá trình thu mẫu ngoài hiện trường và phương pháp trong phòng thí nghiệm

- Các kết quả mẫu trắng hiện trường được so sánh với các kết quả mẫu trắngphòng thí nghiệm để phân biệt sự nhiễm bẩn ngoài hiện trường và sự nhiễm bẩntrong phòng thí nghiệm

- Mẫu thêm hiện trường được so sánh với mẫu thêm phòng thí nghiệm để phânbiệt các vấn đề bảo quản và vận chuyển mẫu ngoài hiện trường và các vấn đềbảo quản mẫu trong phòng thí nghiệm

- Mẫu lặp ngoài hiện trường được so sánh với mẫu lặp trong phòng thí nghiệm đểphân biệt độ chuẩn xác của việc thu mẫu ngoài hiện trường với độ chuẩn xáccủa phân tích trong phòng thí nghiệm

 Đối với các chỉ tiêu chất lượng nước và VSV

- Nhiệt độ: đo bằng máy Oxi 330i - WTW, có độ chính xác  0,10C.

- pH: đo bằng máy pH 330i - WTW, có độ chính xác  0,005

- Độ dẫn điện: đo bằng máy Cond 330i - WTW, độ chính xác 1%

- TDS: đo bằng máy Cond 330i - WTW, độ chính xác 1%

- DO: đo bằng máy Oxi 330i - WTW, có độ chính xác 0,01 mg/l

- Độ đục: đo bằng máy 2100P – HACH, có độ chính xác  2 giá trị đọc

- KLN: xác định bằng máy AAS 300 (Perkin Elmer, Mỹ)

- Chất rắn lơ lửng: xác định bằng phương pháp khối lượng sau khi lọc, sấy mẫu ởnhiệt độ 1050C đến khối lượng không đổi theo TCVN 6625-2000

- Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD5): sử dụng phương pháp ủ ở 200C trong 05 ngày và

đo hàm lượng oxy tiêu thụ bằng phương pháp chuẩn độ (TCVN 6001-1995)

- Nhu cầu oxy hóa học (COD): sử dụng phương pháp oxy hóa bằng K2Cr2O7 trongmôi trường axit (TCVN 6491-2000) Lượng Kali dicromat và axit sunfuaric sẽ giảmtương ứng với chất hữu cơ có trong mẫu Lượng dicromat dư sẽ được định phânbằng dung dịch FAS Riêng lượng chất hữu cơ sẽ được tính bằng lượng oxy tươngđương sử dụng trong phản ứng oxy hóa trên Lượng oxy này chính là trị số COD

- N-NO3: Sử dụng phương pháp trắc quang: Nitrate phản ứng với brucine sulfate và

so màu ở bước sóng 415nm (TCVN 6180-1996)

- N-NH3: Sử dụng phương pháp trắc quang: Ammonia phản ứng với hypochlorite

và so màu ở bước sóng 630nm (4500-NH3(F) APHA-1995)

- Photpho hữu cơ: Chuyển tất cả các hợp chất chứa Photpho hữu cơ về dạngPhotphat (PO43-) Xác định PO43- bằng phương pháp trắc quang dùng ammonimolypdate và so màu ở bước sóng 880nm (TCVN 6202-1996)