ĐỒ án NGHIÊN cứu CHẤT LƯỢNG nước SÔNG

1 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đồ án nhận nhiều quan tâm động viên, hỗ trợ giúp đỡ từ nhiều cá nhân tập thể Tôi xin kính gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy hướng dẫn mình, TS Huỳnh Phú người hướng dẫn bảo, động viên suốt trình thực đồ án Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Thầy, Cô khoa Khí Tượng, Thủy Văn Trường Đại Học Tài Nguyên Và Môi Trường Hà Nội tận tình giúp đỡ suốt trình làm đồ án Tôi xin gửi lời cảm ơn đến bạn lớp LDH2T động viên suốt trình làm đồ án DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chất lượng nước Chỉ số chất lượng nước Chỉ số chất lượng nước Hội đồng Bộ trưởng Môi trường Canada Chỉ số chất lượng nước Quỹ vệ sinh Mỹ Khu công nghiệp Nhu cầu oxi sinh hóa Nhu cầu oxi hóa học Oxi hòa tan Tổng chất rắn lơ lửng Tổng coliform Tổng cục Môi trường Tiêu chuẩn Việt Nam Quy chuẩn Việt Nam Water Quality Index Canadian Council of Ministers of the Environment – Water Quality Index National Sanitation Foundation – Water Quality Index 5-day Biochemical Oxygen Demand Chemical Oxygen Demand Dissolved Oxygen Total Suspended Solids Total Coliform Vietnam Environment Protection Agency (VEPA) Viet Nam Standard Viet Nam Regulation CLN WQI CCMEWQI NSF-WQI KCN BOD5 COD DO TSS TC TCMT TCVN QCVN MỞ ĐẦU Nước nguồn tài nguyên vô quan trọng cần thiết cho phát triển kinh tế - xã hội người.Tuy nhiên, gia tăng dân số với trình đô thị hoá công nghiệp hoá nửa kỷ gần tác động mạnh mẽ đến môi trường nước khiến cho tình trạng thiếu nước, ô nhiễm nước dần trở nên phổ biến nghiêm trọng nhiều quốc gia giới có Việt Nam Do vậy, việc đánh giá chất lượng nước để có kế hoạch bảo vệ phục hồi sử dụng bền vững nguồn nước trở thành cấp thiết quốc gia, địa phương nào, đặc biệt nguồn nước mặt – nguồn nước dễ bị ô nhiễm Để đánh giá chất lượng nước, Việt Nam nhiều quốc gia giới thường dựa vào việc phân tích thông số riêng biệt so sánh thông số với giá trị giới hạn quy định Tiêu chuẩn/Quy chuẩn Quốc gia Tiêu chuẩn Quốc tế Tuy nhiên, cách làm gặp phải số hạn chế như: khó phân loại phân vùng chất lượng nước, khó so sánh chất lượng nước theo không gian thời gian, khó thông tin chất lượng nước cho cộng đồng quan quản lý Nhà nước, nhà lãnh đạo để định phù hợp bảo vệ khai thác nguồn nước(vì nhà chuyên môn hiểu Ph, oxy hòa tan … gì).Để khắc phục vấn đề trên, đồng thời tạo sở thuận lợi cho việc đồ hóa chất lượng nước, cần phải có thông số mô tả tổng quát, dễ hiểu chất lượng nước cho phép lượng hóa chất lượng nước số Chất lượng nước (Water Quality Index, viết tắt WQI).WQI thừa nhận công cụ phục vụ hữu hiệu cho công tác quản lý chất lượng nước sông CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC, CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC VÀ CHỈ SỐ CHẤT LƯỢNG NƯỚC 1.1 CHẤT LƯỢNG NƯỚC, CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC 1.1.1 Chất lượng nước Chất lượng nước nhiều yếu tố cấu thành, bao gồm thông số vật lý, hóa học sinh học Tầm quan trọng thông số chất lượng nước thay đổi tùy vào mục đích sử dụng Ngày nay, với phát triển kinh tế, dân số gia tăng nhu cầu sử dụng nước ngày tăng khối lượng chất lượng Việc khai thác mức nguồn nước phục vụ nhu cầu hàng ngày mà kế hoạch bảo vệ dẫn đến nguy cạn kiệt ô nhiễm nguồn tài nguyên nước đặt cho toàn cầu quốc gia thách thức to lớn, đòi hỏi có sách mang tầm chiến lược để quản lý chất lượng nước, bảo vệ nguồn nước kiểm soát ô nhiễm Để quản lý chất lượng nước có hiệu việc cần thiết phải đánh giá chất lượng nước Tùy vào mục đích sử dụng mà yêu cầu chất lượng nước khác Để đánh giá chất lượng nước người ta cần phải phân tích thông số chất lượng nước Dựa vào chất thông số chất lượng nước, người ta chia thông số chất lượng nước thành nhóm: thông số vật lý, hóa học, vi sinh sau: - Các thông số vật lý bao gồm: màu, mùi, nhiệt độ ( 0C), tổng chất rắn hòa tan (TDS), độ đục (TUR), độ dẫn điện (EC) - Các thông số hóa học chia thành chất hữu vô cơ: * Tổng chất hữu đặc trưng thông số nhu cầu oxy sinh hóa (BOD) tổng cacbon hữu (TOC) Trong nhiều trường hợp, người ta phân tích riêng chất nhóm chất hữu có mặt nước như: hóa chất bảo vệ thực vật (HCBVTV), phenol * Các chất vô đặc trưng thông số: độ muối (Sal), độ cứng, pH, nitrat (NO3-), nitrit (NO2-), amoni (NH3/NH4+), photphat (PO3-), sunfat (SO42- ) Trong nhiều trường hợp, người ta phân tích riêng chất, chẳng hạn kim loại độc: HgII, CdII, PbII - Các thông số vi sinh: tổng coliform (TC), coliform phân (FC) xem thông số thị cho ô nhiễm vi khuẩn có nguồn gốc phân Đó nhóm vi khuẩn gây loại bệnh đường ruột tả, thương hàn Ngoài ra, dựa vào khoảng nồng độ chất có mặt nước, người ta chia thành nhóm thông số CLN sau: + Các cấu tử (nồng độ cỡ 10 ÷ 100 ppm): BOD, nhu cầu oxy hóa học (COD), oxy hòa tan (DO), tổng cacbon hữu (TOC), độ cứng, độ kiềm, TDS, chất rắn lơ lửng (SS)… + Các ion thường gặp (nồng độ cỡ ÷ 10 ppm): NO3-, NO2-, NH4+/NH3, PO43- + Các cấu tử lượng vết (nồng độ cỡ ppb ÷ ppm): kim loại độc (Pb II, CdII, AsIII, V , CuII, NiII…), hóa chất bảo vệ thực vật (nhóm DDT, nhóm HCH, aldrine…) - Các cấu tử siêu vết (có nồng độ < ppb) như: HgII, PCBs, PAHs, Dioxins/Fuans Số lượng thông số CLN lớn vậy, không đủ thời gian, kinh phí công sức để phân tích tất Thông thường, tùy thuộc vào nguồn nước mục đích sử dụng nước, người ta quy định thông số khác nhau, chẳng hạn, theo QCVN 08 : 2008/BTNMT (viết tắt QCVN O8:2008), số thông số CLN nguồn nước mặt dùng để cấp cho sinh hoạt bao gồm 32 thông số, số thông số nguồn nước mặt cấp cho nuôi tôm sú (theo Tiêu chuẩn Bộ Thủy sản quy định năm 2001: 28 TCN 171: 2001) gồm thông số 1.1.2 Các phương pháp đánh giá chất lượng nước 1.1.2.1 Đánh giá dựa vào thông số riêng lẻ Đây phương pháp truyền thống, việc đánh giá chất lượng nước thường dựa vào kết phân tích thông số riêng biệt, so sánh chúng với giá trị tương ứng quy định tiêu chuẩn/quy chuẩn liên quan Phương pháp gây khó khăn cho công tác giám sát quản lý chất lượng nước chất lượng nước đạt tiêu chuẩn dựa theo số thông số vài thông số khác lại không đáp ứng Đồng thời không đánh giá chất lượng nước cách tổng quát, không phân loại chất lượng nước, nên khó so sánh chất lượng nước vùng sông, so sánh chất lượng nước sông với sông khác, chất lượng nước thời điểm với thời điểm khác 1.1.2.2 Phương pháp mô hình hóa Mô hình hóa chất lượng nước, tức sử dụng mô hình toán học để mô chất lượng nước Phương pháp đòi hỏi nhiều thông số “đầu vào” bao gồm thông số thủy văn, hóa lý… nên phức tạp Một số mô hình thường sử dụng Qual-2K, MIKE11, SWAT… Đây phương pháp hiệu cần hiệu chỉnh, hiểu biết thủy động lực học chi phí cho việc xây dựng mô hình cao 1.1.2.3 Phương pháp áp dụng số sinh học Phương pháp quan trắc môi trường nước thông số hóa lý phản ánh tình trạng thủy vực thời điểm lấy mẫu Trong ảnh hưởng chất lượng nước thường bị tác động nguồn thời gian định chứa trình tích lũy sinh học thể sinh vật Do thông số hóa lý khó đánh giá đầy đủ chất lượng nước ảnh hưởng đến hệ sinh thái Ngoài ra, việc quan trắc diễn biến chất lượng nước phương pháp số sinh học có nhiều ưu điểm so với phương pháp hóa học nhiều mặt: tốn tốn thời gian hơn, chi phí thấp cho kết đánh giá nhanh hơn, tổng thể mặt diễn biết chất lượng nước theo thời gian Kết quan trắc sinh học cho phép đánh giá khách quan tác động chất lượng môi trường nước đến hệ thủy sinh lưu vực Tuy nhiên phương pháp gặp nhiều khó khăn việc lấy mẫu sinh học (thực vật, động vật) nên áp dụng 1.1.2.4 Phương pháp sử dụng số Việc sử dụng số khắc phục hạn chế phương pháp Chỉ số tập hợp tham số hay thị tích hợp nhân với trọng số Phương pháp xây dựng số dựa nguyên tắc đơn giản, thay đổi theo điều kiện 1.2 TỔNG QUAN VỀ CHẤT LƯỢNG NƯỚC 1.2.1 Giới thiệu chung số chất lượng nước Chỉ số chất lượng nước (WQI) số tính toán từ thông số quan trắc chất lượng nước, dùng để mô tả định lượng chất lượng nước khả sử dụng nguồn nước đó; biểu diễn qua thang điểm 1.2.2 Phương pháp chung để xây dựng mô hình WQI Việc xây dựng mô hình tính WQI gồm giai đoạn : - Xác định thông số chất lượng nước lựa chọn (Xi): Một số thông số lựa chọn từ nhiều thông số chất lượng nước để tính vào WQI Số thông số lựa chọn để tính vào WQI thường thay đổi, hiệu chỉnh, thay đổi cho phù hợp với dòng sông, cho mục đích sử dụng nước, thường ÷13 thông số - Xác định phần trọng lượng đóng góp thông số lựa chọn (w i): Phần trọng lượng đóng góp thể tầm quan trọng thông số lựa chọn mô hình tính WQI Tuỳ theo dòng sông mục đích sử dụng nước khác mà tầm quan trọng thông số mô hình tính khác Song, có số loại WQI không tính đến phần trọng lượng đóng góp thông số lựa chọn - Xác định số phụ (qi): qi thể chất lượng thông số lựa chọn vậy, phụ thuộc vào giá trị thông số lựa chọn Mặt khác, thông số lựa chọn thường có đơn vị khác nên phải quy thang điểm (hay số phụ q i) đơn vị, qi thường nhận giá trị khoảng ÷ 100hoặc ÷ Để xác định q i, người ta phải xây dựng phụ thuộc q i giá trị đo xi thông số lựa chọn (Xi) dạng phương trình toán, đồ thị hàm tuyến tính phi tuyến tính q i = f(xi) bảng tra cứu - Tính giá trị WQI theo công thức toán học xác định: Các công thức tính toán WQI có nhiều dạng khác nhau, tính không tính đến phần trọng lượng đóng góp (wi), dạng tổng dạng tích dạng Solway… Bảng đề cập số phương pháp thường áp dụng Bảng 1.1 Các công thức tính WQI tổng quát Không tính phần trọng lượng đóng góp Dạng tổng n ∑ qi n i =1 ∑q w i =1 i  n n q ∏ i ÷  i=1  i ∏q i =1 Dạng Solway 1 n   ∑ qi ÷ 100  n i =1  n n Có tính phần trọng lượng đóng góp Dạng tích wi i  n   ∑ qi w i ÷ 100  i =1  1.2.3 Ưu hạn chế WQI Từ tài liệu tham khảo phương pháp nghiên cứu chất lượng nước số WQI, đề tài tổng hợp đánh giá ưu điểm WQI đánh giá diễn biến chất lượng nước: - Cho phép giảm số thông số phân tích vật lý, hóa học vi sinh xuống số đơn giản theo phương thức đơn giản - Cho phép lượng hóa chất lượng nước (tốt, xấu, trung bình,…) theo thang điểm liên tục thể tổng hòa ảnh hưởng thông số chất lượng nước - Thích hợp với việc tin học hóa, nên thuận lợi cho quản lý thông báo chất lượng nước cho cộng đồng nhà hoạch định sách - Sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho đồ hóa chất lượng nước thông qua việc “màu hóa” thang điểm WQI… - Không đóng vai trò thị thay đổi chất lượng nước mà thị cho thay đổi tiềm sử dụng nước - Cho phép đánh giá khách quan chất lượng nước, đồng thời cho phép so sánh chất lượng nước theo không gian, thời gian vậy, thuận lợi cho phân vùng phân loại chất lượng nước Tuy có nhiều ưu điểm, WQI có hạn chế sau: - Tính mơ hồ: số trường hợp, WQI không phản ánh rõ ràng thực trạng chất lượng nước, chẳng hạn, chất lượng nước giá trị WQI lại phản ánh trung bình, chí tốt ngược lại, chất lượng nước tốt, giá trị WQI lại phản ánh trung bình… -Tính không mềm dẻo: số mô hình tính WQI không cho phép bổ sung thông số phương pháp cố định - Tính che khuất: thông số có giá trị số phụ thấp bị che lấp thông số khác có giá trị cao 1.2.4 Các mô hình số WQI áp dụng giới Có nhiều quốc gia áp dụng WQI vào thực tiễn, có nhiều nhà khoa học nghiên cứu mô hình WQI.Trong đó, mô hình tiếng là: 1.2.4.1 Chỉ số chất lượng nước tổng quát NSF (NSF-WQI) NSF-WQI Brown, Mc Clelland, Deininger Tozer xây dựng vào đầu năm 1970, hỗ trợ Quỹ vệ sinh Quốc gia Mỹ (US-NSF) NSF- WQI kiểu số CLN tổng quát, tức chung cho đa mục đích sử dụng nước NSF – WQI xây dựng cách sử dụng kỹ thuật Delphi ( tập đoàn Rand) để xác định thông số CLN lựa chọn (Xi), sau xác lập phần trọng lượng đóng góp thông số (wi) tiến hành xây dựng đồ thị chuyển đổi từ giá trị x i ( giá trị đo thông số lựa chọn) sang số phụ (q i) Từ kết phiếu câu hỏi điều tra gửi cho chuyên gia, thông số lựa chọn từ 35 thông số CLN đưa ra, bao gồm: DO, TC, pH, BOD5, NO3-, PO43-, nhiệt độ, TUR tổng chất rắn (TS) NSF-WQI tính theo công thức: công thức có tính đến phần trọng lượng đóng góp, có dạng tổng ( ký hiệu WA-WQI), có dạng tích ( ký hiệu WM – WQI): Phần trọng lượng đóng góp (wi) thông số lựa chọn sau: DO: 0,17; coliform phân: 0,15; pH: 0,12; BOD5: 0,10; PO43-: 0,10; biến thiên nhiệt độ (: 0,10; TUR: 0,08; TS: 0,08 Chỉ số phụ qi xác định dựa vào đồ thị q i = f(xi) Trên đồ thị qi = f(xi), giá trị trung bình khoảng tin cậy 80% biểu diễn, qi nhận giá trị ÷ 100 Theo mô hình này, giá trị WQI xác định nằm khoảng đến 100, WQI = ứng với mức CLN xấu nhất, WQI = 100 ứng với mức CLN tốt 1.2.4.2 Chỉ số chất lượng nước Bhargava Chỉ số chất lượng nước Bhargava xây dựng vào năm 1983, áp dụng để phân vùng phân loại chất lượng nước sông Ganga, Ấn Độ Các bước xây dựng số chất lượng nước Bhargava ( viết tắt Bhargava -WQI) gồm: - Xác định mục đích sử dụng nước: tác giả đề xuất việc đánh giá chất lượng nước theo mục đích sử dụng chính: tắm, bơi lội; cấp nước sinh hoạt, nông nghiệp, công nghiệp, nuôi cá tiếp xúc trực tiếp - Xác định thông số chất lượng nước cho mục đích sử dụng nước: Các mục đích sử dụng nước khác yêu cầu thông số chất lượng nước khác tầm quan trọng thông số khác Bảng Các thông số CLN lựa chọn cho mục đích sử dụng khác ST T Mục đích sử dụng nước Tắm, bơi lội Các thông số lựa chọn Độ đục, BOD,DO, N-NH3, coliform N 5 Độđục, BOD,DO, Cl ,coliform Nông nghiệp TDS,Cl ,Bo, tỷsố natri Công nghiệp Độđục, TDS,độcứng Nuôi cá tiếp xúc trực tiếp Nhiệtđộ,BOD,DO, Cl - Xây dựng hàm nhạy cho thong số lựa chọn (Fi): Hàm nhạy mô tả chất lượng thông số CLN lựa chọn, đại lượng trung tâm mô hình Bhargava - WQI Cấp nước sinh hoạt Đây hàm tuyến tính, biểu diễn mối quan hệ Fi với giá trị xi dung để chuyển giá trị đo (xi) thang điểm chung khoảng 0,01 ÷ 1.Việc xây dựng dựa giá trị giới hạn quy định thông số chất lượng nước lựa chọn tiêu chuẩn tương ứng với mục đích sử dụng khác - Tính toán số chất lượng nước: WQI cho mục đích sử dụng nước tính toán theo công thức: Trong đó: - Fi: giá trị hàm nhạy thông số thứ i 10 - n: số thông số lựa chọn (n tùy thuộc vào mục đích sử dụng nước) WQI tổng quát (hay WQI cho đa mục đích sử dụng) tính cách lấy bình quân số học giá trị WQI mục đích sử dụng nước khác với giả thiết tầm quan trọng chúng Nếu tầm quan trọng mục đích sử dụng nước khác nhau, gán hệ số khác cho mục đích sử dụng tính WQI tổng quát Dựa vào thang điểm Bhargava-WQI, CLN phân loại đánh giá theo mức (5 loại) sau: mức I: WQI = 90 ÷ 100 (rất tốt); mức II: WQI = 65 ÷ 89(tốt); mức III: WQI = 35 ÷ 64(trung bình); mức IV: WQI = 11 ÷ 34(xấu); mức V: WQI = ÷ 10(rất xấu) 1.2.4.3 Chỉ số chất lượng nước Canada (CCME – WQI) Chỉ số chất lượng nước Canada CCME – WQI xây dựng dựa sở kế thừa phát triển mô hình WQI bang British Columbia (Canada) năm 2001 Hội đồng Bộ trưởng Môi trường Canada chấp nhận đưa vào sử dụng CCME – WQI loại mô hình WQI cho mục đích riêng mục đích tổng quát áp dụng cho nguồn nước ngọt, nước lợ nước mặn Song mô hình áp dụng có thông số chất lượng nước đợt đo hay quan trắc Những thông số chất lượng nước cần quan trắc (các thông số lựa chọn) tiêu chuẩn chất lượng nước cho mục đích sử dụng khác phụ thuộc vào tiêu chuẩn quy định quốc gia hoặc/và quốc tế CCME – WQI tính toán từ hệ số đại diện cho yếu tố: phạm vi (F 1), tần số (F2) độ lớn (F3) F1 F2 xác định trực tiếp, F xác định gián tiếp - Xác định F1 (phạm vi): F1 thể số thông số chất lượng nước không đạt chuẩn, vượt (hoặc nhỏ hơn) giới hạn cho phép tiêu chuẩn chất lượng nước ứng với mục đích F1 đo tỉ số số thông số không đạt chuẩn tổng số thông số quan trắc: F1 = Sè th«ng sè kh«ng ®¹t chuÈn Tæng c¸c th«ng sè quan tr¾c (1) - Xác định F2 (tần số): F2 cho biết tần số (số lần) không đạt chuẩn thông số quan trắc so với tổng số kết quan trắc tất thông số: F2 = Sè kÕt qu¶ quan tr¾c kh«ng ®¹t chuÈn Tæng c¸c kÕt qu¶ quan tr¾c (2) - Xác định F3 (độ lớn): F3 cho biết độ lớn thông số không đạt chuẩn so với giá trị thông số qui định tiêu chuẩn xác định qua bước: 53 Hình 4.3: Diễn biến nồng độ COD đoạn thượng nguồn dọc sông Cái Phan Rang So với quy chuẩn chất lượng nước mặt cột A2, số coliforms hầu hết điểm quan trắc có giá trị vượt quy chuẩn cho phép từ 1,9 - 22 lần, trừ điểm quan trắc cầu sông Cái đạt quy chuẩn cho phép (Hình 4.4) Hình 4.4: Diễn biến nồng độ Coliform đoạn thượng nguồn dọc sông Cái Phan Rang Đoạn thượng nguồn So với quy chuẩn chất lượng nước mặt cột A2, thông số pH, tổng chất rắn lơ lửng (TSS), phosphat (PO43-), amoni (NH4+), nhu cầu oxy sinh hóa (BOD 5) 54 đoạn thượng nguồn sông Cái có giá trị đạt quy chuẩn cho phép Riêng thông số nhu cầu oxy hóa học (COD) vượt quy chuẩn cho phép Đoạn hạ nguồn So với quy chuẩn chất lượng nước mặt cột B1, đoạn hạ nguồn có hầu hết thông số đạt quy chuẩn cho phép Riêng điểm quan trắc Cầu Đạo Long 1, hàm lượng NH4+ vượt khoảng 1,5 lần (Hình 4.5), hàm lượng COD vượt quy chuẩn khoảng 1,4 lần (Hình 4.6) Hình 4.5: Diễn biến nồng độ Ammonium đoạn hạ nguồn dọc sông Cái Phan Rang 55 Hình 4.6: Diễn biến nồng độ COD đoạn hạ nguồn dọc sông Cái Phan Rang So với tháng 3/2013, thông số pH, DO, PO 43-, hầu hết điểm quan trắc biến động (trừ điểm quan trắc cầu sông Cái có giá trị pH tăng 1,2 lần; cầu Đạo Long có giá trị PO43- tăng khoảng 02 lần, giá trị DO giảm 1,3 lần; đập Lâm Cấm có giá trị DO giảm 1,5 lần) Các thông số lại có nhiều chuyển biến, cụ thể sau Thông số COD có giá trị tăng toàn tuyến sông: hàm lượng COD tăng từ 1,5 2,1 lần Thông số TSS điểm quan trắc đập Lâm Cấm, cầu Móng, cầu Đạo Long giảm từ 1,2 - 02 lần; điểm quan trắc cầu Sông Cái cầu Ninh Bình tăng từ 2,3 - 2,5 lần; cầu Tân Mỹ thôn Phú Thạnh biến động Thông số NH4+ 4/7 điểm qua trắc (cầu Sông Cái, cầu Tân Mỹ, thôn Phú Thạnh, đập Lâm Cấm) có giá trị giảm từ 1,7 - 4,4 lần; điểm quan trắc lại tăng 1,2 5,1 lần Thông số BOD5 điểm quan trắc cầu Tân Mỹ, thôn Phú Thạnh cầu Đạo Long có giá trị tăng 1,5 -1,9 lần; cầu Ninh Bình đập Lâm Cấm có giá trị giảm từ 1,2 - 1,7 lần; cầu sông Cái cầu Móng biến động So với quy chuẩn chất lượng nước mặt cột B1, số coliforms đoạn hạ nguồn vượt quy chuẩn từ 1,2 - 14,7 lần (Hình 4.7) So với tháng 3/2013, số coliforms hầu hết điểm quan trắc tăng từ 4,2 - 157 lần, riêng điểm quan trắc cầu Đạo Long giảm khoảng 2,6 lần Hình 4.7: Diễn biến nồng độ Coliform đoạn hạ nguồn dọc sông Cái Phan Rang Đánh giá chung: Qua việc đánh giá chất lượng nước sông Cái – Phan Rang số riêng biệt ta thấy 56 - Xác định sơ nguồn thải đổ sông Cái chủ yếu nước thải chăn nuôi sinh hoạt - Chất lượng nước sông Cái – Phan Rang bị ô nhiễm thể nồng độ Colifom hầu hết vị trí đo từ thượng nguồn hạ nguồn vượt quy chuẩn cho phép từ 1,9 – 22 lần 4.3 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC BẰNG CHỈ SỐ CHẤT LƯỢNG NƯỚC 4.3.1 Tính toán WQI thông số chất lượng nước vị trí đo 4.3.1.1 Tính toán WQI thông số chất lượng nước vị trí đo cầu Sông Cái Bảng 4.19 : Kết WQIThông số nước vị trí đo cầu Sông Cái Thông số Đơn vị Kết phân tích Kết WQIThông số DO (mg/l) 6,3 90 BOD5 (mg/l) 5,6 75,4 COD (mg/l) 16 73,3 + N-NH4 (mg/l) 0,07 100 3P-PO4 (mg/l) 0,05 100 PH 7,5 100 Độ đục NTU 10,1 91,5 TSS (mg/l) 11,6 100 Tổng colifom MNP/100ml 4300 82 Từ kết giá trị WQIthông số, tính số WQI cuối cho nước vị trí đo cầu Sông Cái theo công thức là: WQI = = 88,3 4.3.1.2 Tính toán WQI thông số chất lượng nước vị trí đo cầu Ninh Bình Bảng 4.20 :Kết WQIThông số nước vị trí đo cầu Ninh Bình Thông số DO BOD5 COD N-NH4+ P-PO43PH Độ đục TSS Tổng colifom Đơn vị (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) NTU (mg/l) MNP/100ml Kết phân tích 6,4 1,72 12,3 0,07 0,05 7,1 9,8 10,4 9300 Kết WQIThông số 82 75 88,5 100 100 100 92 100 32 57 Từ kết giá trị WQIthông số, tính số WQI cuối cho nước vị trí đo cầu Ninh Bình theo công thức là: WQI = = 64,9 4.3.1.3 Tính toán WQI thông số chất lượng nước vị trí cầu Tân Mỹ Bảng 4.21: Kết WQIThông số nước vị trí đo cầu Tân Mỹ Thông số Đơn vị Kết phân tích Kết WQIThông số DO (mg/l) 6,6 92 BOD5 (mg/l) 4,95 88,1 COD (mg/l) 13,1 84,5 N-NH4+ (mg/l) 0,04 100 3P-PO4 (mg/l) 0,05 100 PH 6,8 100 Độ đục NTU 8,9 93,5 TSS (mg/l) 9,6 100 Tổng colifom MNP/100ml 110000 Từ kết giá trị WQIthông số, tính số WQI cuối cho nước vị trí đo cầu Tân Mỹ theo công thức là: WQI = = 20,8 58 4.3.1.4 Tính toán WQI thông số chất lượng nước vị trí đo thôn Phú Thạnh Bảng 4.22: Kết WQIThông số nước vị trí đo thôn Phú Thạnh Thông số Đơn vị Kết phân tích Kết WQIThông số DO (mg/l) 6,2 82 BOD5 (mg/l) 3,52 75 COD (mg/l) 16,7 72,2 + N-NH4 (mg/l) 0,03 100 3P-PO4 (mg/l) 0,04 100 PH 7,3 100 Độ đục NTU 8,0 95 TSS (mg/l) 7,2 100 Tổng colifom MNP/100ml 110000 Từ kết giá trị WQIthông số, tính số WQI cuối cho nước vị trí đo thôn Phú Thạnh theo công thức là: WQI = = 20,3 4.3.1.5 Tính toán WQI thông số chất lượng nước vị trí đo đập Lâm Cấm Bảng 4.23: Kết WQIThông số nước vị trí đo đập Lâm Cấm Thông số DO BOD5 COD N-NH4+ P-PO43PH Độ đục TSS Tổng colifom Đơn vị (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) NTU (mg/l) MNP/100ml Kết phân tích 5,2 2,96 37,4 0,05 0,02 6,7 3,5 2,4 46000 Kết WQIThông số 68 75 40,8 100 100 100 100 100 59 Từ kết giá trị WQIthông số, tính số WQI cuối cho nước vị trí đo đập Lâm Cấm theo công thức là: WQI = = 19,7 4.3.1.6 Tính toán WQI thông số chất lượng nước vị trí đo cầu Đạo Long I Bảng 4.24: Kết WQIThông số nước vị trí đo cầu Đạo Long I Thông số Đơn vị Kết phân tích Kết WQIThông số DO (mg/l) 4,3 58 BOD5 (mg/l) 4,84 89,5 COD (mg/l) 41,2 36 + N-NH4 (mg/l) 0,76 100 3P-PO4 (mg/l) 0,102 100 PH 6,5 100 Độ đục NTU 10,9 90,2 TSS (mg/l) 14,8 100 Tổng colifom MNP/100ml 9300 32 Từ kết giá trị WQIthông số, tính số WQI cuối cho nước vị trí đo cầu Đạo Long I theo công thức là: WQI = = 61,6 60 4.3.1.7 Tính toán WQI thông số chất lượng nước vị trí đo cầu Móng(Bảo An) Bảng 4.25: Kết WQIThông số nước vị trí đo cầu Móng(Bảo An) Thông số DO BOD5 COD N-NH4+ P-PO43PH Độ đục TSS Tổng colifom Đơn vị (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) (mg/l) NTU (mg/l) MNP/100ml Kết phân tích 7,1 3,07 22,5 0,06 0,07 7,7 5,6 110000 Kết WQIThông số 100 75 87,5 100 100 100 99 100 Từ kết giá trị WQIthông số, tính số WQI cuối cho nước vị trí đo cầu Móng(Bảo An) theo công thức là: WQI = = 21 4.3.2 So sánh số WQI tính toán với bảng đánh giá 4.3.2.1 Thượng nguồn sông Bảng 4.26: Bảng so sánh WQIVị trí quan trắc với WQITiêu chuẩn Vị trí Cầu Sông Cái WQIVị trí 88,3 WQITiêu chuẩn 76 - 90 Cầu Ninh Bình 64,9 51 - 75 Cầu Tân Mỹ Thôn Phú 20,8 – 25 20,3 - 25 Mức đánh giá chất lượng nước Màu thể Sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt cần Xanh biện pháp xử lý phù hợp Sử dụng cho mục đích tưới tiêu mục đích tương đuơng Vàng khác Nước ô nhiễm nặng, cần Đỏ biện pháp xử lý tương lai Nước ô nhiễm nặng, cần Đỏ 61 Thạnh Đập Lâm 19,7 – 25 Cấm 4.3.2.2 Hạ nguồn sông Cái biện pháp xử lý tương lai Nước ô nhiễm nặng, cần biện pháp xử lý tương lai Đỏ Bảng 4.27: Bảng so sánh WQIVị trí quan trắc với WQITiêu chuẩn Vị trí Cầu Đạo Long I WQIVị trí 61,6 WQITiêu chuẩn 51 – 75 Cầu Móng (Bảo An) 21 – 25 Mức đánh giá chất lượng nước Màu thể Sử dụng cho mục đích tưới tiêu mục đích tương đương Vàng khác Nước ô nhiễm nặng, cần biện pháp xử lý tương lai Đỏ Qua bảng so sánh ta thấy thượng nguồn sông Cái có 3/5 vị trí quan trắc bị ô nhiễm nặng, hạ nguồn sông Cái có 1/2 vị trí quan trắc bị ô nhiễm nặng với màu thể màu đỏ Nguyên nhân số Colifom có ảnh hưởng lớn, ta thấy số WQIColifom = vị trí đánh giá ô nhiễm nặng, kết WQIVị trí tức WQI cuối tính thấp nên so sánh WQI Vị trí với WQITiêu chuẩn thể nước ô nhiễm nặng với màu thể màu đỏ 62 PHẦN III: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Qua việc nghiên cứu đánh giá chất lượng nước sông Cái – Phan Rang rút số kết luận sau: - Chỉ số chất lượng nước số tính toán từ thông số quan trắc chất lượng nước, dùng để mô tả định lượng chất lượng nước khả sử dụng nguồn nước biểu diễn qua thang điểm Cung cấp thông tin môi trường cho cộng đồng cách đơn giản, dễ hiểu, trực quan góp phần nâng cao nhận thức môi trường - Chất lượng nước sông Cái – Phan Rang bị ô nhiễm số đoạn rõ rệt với số thông số vượt giới hạn quy định QCVN 08:2008 - Đánh giá chất lượng nước dựa vào WQI giúp tích hợp thông số chất lượng nước thành giá trị nhất, thuận tiện cho việc đánh giá, so sánh chất lượng nước vị trí dòng sông, dòng sông khác - Xác định nguồn thải chủ yếu nông nghiệp, chăn nuôi nước thải sinh hoạt KIẾN NGHỊ - Vì thời gian có hạn số việc thu thập số liệu hạn chế nên kết nghiên cứu đồ án dừng lại tính toán số WQI cho mùa khô 2013.Nếu có đầy đủ số liệu mùa mưa mùa khô việc đánh giá chất lượng nước sông Cái – Phan Rang đầy đủ xác - Kiến nghị quyền tỉnh Ninh Thuận nên tăng cường công tác quản lý, giám sát đánh giá chất lượng môi trường nước mặt, khu vực đông dân cư khu công nghiệp xả nước thải vào khu vực có chất lượng nước cần quan tâm, tăng cường công tác tra, kiểm tra môi trường, xử lý mạnh hành vi gây ô nhiễm môi trường, nâng cao lực môi trường cho cán quản lý môi trường địa phương.Đồng thời nâng cao trình độ nhận thức môi trường, lồng ghép chương trình tuyên truyền hoạt động bảo vệ môi trường TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Tài Nguyên Môi Trường (2008), Quy chuẩn Quốc gia chất lượng nước mặt (QCVN 08:2008/BTNMT), Hà Nội Bộ Tài Nguyên Môi Trường (2011), Quyết định việc ban hành sổ tay hướng dẫn tính toán số chất lượng nước, Hà Nội 63 Nguyễn Văn Hợp nnk (2010), “Đánh giá chất lượng nước sông Bồ tỉnh Thừa Thiên Huế dựa vào số chất lượng nước (WQI)”, Tập chí khoa học, Đại học Huế, số 58, trang 77-85 Đỗ Thị Hà (2010), Nghiên cứu đánh giá diễn biến chất lượng nước lưu vực sông Thị Tính đề xuất giải pháp bảo vệ, Luận văn Thạc sĩ Khoa học môi trường, Đại học khoa học tự nhiên TP hồ Chí Minh 5.Thân Thị Ánh Điệp(2013), Áp dụng số chất lượng nước WQI đánh giá chất lượng nước số sông tỉnh Quảng Ngãi, luận văn Thạc sĩ Khoa học môi trường, Đại học Huế Tài liệu Trung Tâm Quan Trắc Môi Trường Ninh Thuận PHỤ LỤC Phụ lục 1: Một số hình ảnh sông Cái – Phan Rang (Nguồn Trung tâm quan trắc môi trường tỉnh Ninh Thuận) 64 Hình ảnh sông đoạn thượng nguồn Hình ảnh sông Cái lúc lấy mẫu 65 Hình ảnh sông lúc cầu Ô nhiễm nguồn nước sông Cái Phụ lục 2: Các biểu mẫu Biên lấy mẫu nước sông Cái – Phan Rang tỉnh Ninh Thuận (Ngày 20/04/2013) Địa điểm quan trắc Kí hiệu Vị trí lấy mẫu Sông Cái Phan Rang tỉnh Ninh Thuận S1 S3 S4 S5 S6 (Cầu (Cầu (Cầu (Cầu (Thôn Đập (Cầu sông Ninh Tân Phú Lâm Móng) Cái) Bình) Mỹ) Thạnh) Cấm) 1302929 1301725 1294910 1291314 1287845 1281324 0559903 0558842 0561053 0566018 0564934 0575861 X Y Các Nhiệt thông số độ 28.8 quan (ºC) 7.5 trắc pH DO 6.3 (mg/l) Tọa độ S2 S7 (Cầu Đạo Long 1) 1277526 0580259 25.2 27 27 28.8 31.1 30.3 7.1 6.4 6.8 6.6 7.3 6.2 6.7 4.2 7.7 7.1 6.5 4.3 66 Độ dẫn (mS/ cm) trường Độ muối (%) Độ đục (NTU ) Thời gian quan trắc Đặc điểm nơi quan trắc 5.5 3.8 5.9 6.2 7.0 8.9 4.2 0.003 0.002 0.003 0.003 0.005 0.003 0.057 23 28 21 12 10 15 9h30 9h35 9h50 10h5 10h40 14h30 15h50 Dòng mạnh, nước Dòng nhẹ, nước đục Dòng mạnh, nước đục Dòng nhẹ, nước đục Dòng nhẹ, nước đục Dòng mạnh, nước đục Dòng nhẹ, nước đục 67 MỤC LỤC Contents