Ứng dụng mô hình toán học mô phỏng chất lượng nước sông Đáy

MỞ ĐẦU - Tổ chức hội thảo, hội nghị khoa học lĩnh vực điều tra môi trường nước kết thu Qua dự án phía Pháp giúp đào tạo ngắn hạn cán nghiên cứu Việt Nam thông qua buổi hội nghị, hội thảo nhiều cán nghiên cứu trẻ tiếp xúc trao đổi kinh nghiệm với nhà khoa học hàng đầu Pháp Tài nguyên nước, nói chung tài nguyên nước mặt, nói riêng yếu tố định phát triển kinh tế xã hội vùng lãnh thổ hay quốc gia Sự gia tăng dân số, trình công nghiệp hoá đô thị hoá diễn mạnh mẽ làm tăng nhu cầu sử dụng nước nguồn tài nguyên nước không thay đổi Chính dẫn đến việc tài nguyên nước bị suy giảm nghiêm trọng chất lượng Nước thải công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt gây ô nhiễm nguồn nước mặt mà chúng gây ô nhiễm tầng nước đất [13], gây ảnh hưởng tới sức khoẻ người đồng thời ảnh hưởng tới chu trình sinh-địa-hoá hệ thống sông Lưu vực sông Đáy- Nhuệ nằm hữu ngạn sông Hồng với diện tích tự nhiên 7949 km2 chảy qua tỉnh thành phố Hòa Bình, Hà Nội, Hà Nam, Nam Định Ninh Bình Đây vùng lãnh thổ có điều kiện tự nhiên, môi trường phong phú đa dạng, có vị trí địa lý đặc biệt quan trọng chiến lược phát triển kinh tế - xã hội vùng Đồng sông Hồng có Thủ đô Hà Nội Do lưu vực sông Nhuệ - Đáy có nhiều phụ lưu lớn chảy qua thành phố, thị xã, thị trấn, tụ điểm dân cư, khu công nghiệp, khu chế xuất, dịch vụ, làng nghề, nên nảy sinh hàng loạt vấn đề môi trường xúc lũ lụt, úng ngập, thoái hóa đất, ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí, Lưu vực sông Nhuệ - Đáy chịu tác động mạnh mẽ hoạt động kinh tế, xã hội, khu công nghiệp, làng nghề, khu khai thác chế biến Sự đời hoạt động hàng loạt khu công nghiệp thuộc tỉnh, thành phố, hoạt động tiểu thủ công nghiệp làng nghề, với hoạt động khai thác, chế biến khoáng sản, canh tác hành lang thoát lũ, chất thải bệnh viện, trường học, làm cho môi trường nói chung môi trường nước nói riêng lưu vực sông Nhuệ - Đáy bị biến đổi [60] Trong đó, nguồn nước từ hệ thống sông sử dụng để cung cấp ngược lại cho hoạt động sản xuất công nông nghiệp, đặc biệt sử dụng nguồn nước sinh hoạt số khu vực (thị xã Phủ Lý, Hà Nam) Vì yêu cầu cấp thiết đặt đánh giá trạng chất lượng nước sông để làm sở liệu cho việc bảo vệ, xử lý quản lý nguồn nước nhằm đảm bảo cung cấp nguồn nước phục vụ cho dân sinh Tháng 12 năm 2005, Chủ tịch Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam kí thoả thuận hợp tác khoa học với Cơ quan nghiên cứu khoa học Pháp Đại sứ quán Pháp Việt Nam việc quan trắc khảo sát môi trường nước lưu vực sông Đáy Theo đó, Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam (VAST) hợp tác với Cơ quan nghiên cứu quốc gia Pháp (ANR) lĩnh vực quan trắc khảo sát môi trường lưu vực sông Đáy với nội dung sau: - Kết hợp với nhà khoa học Pháp công tác quan trắc điều tra môi trường nước sông Đáy - Gửi cán Việt Nam trao đổi học tập nghiên cứu nước Cộng hoà Pháp Nội dung nghiên cứu Nhiệm vụ: Nội dung I: Khảo sát, thu mẫu phân tích định kỳ hàng tháng: lấy mẫu phân tích hàng tháng thời gian 2007-2008 ba điểm hệ sông Đáy-Nhuệ (Khe Tang, Cầu Quế Cầu Đọ, xem ảnh phụ lục), để đánh giá chất lượng nước Khảo sát thu mẫu định kỳ dọc sông: lấy mẫu phân tích tiến hành khảo sát dọc sông Đáy (4 lần/năm hai năm 2007-2008) điểm để đánh giá chất lượng nước Vận hành trạm quan trắc tự động sông Nhuệ sông Đáy, sử dụng thiết bị đo lấy mẫu tự động ISCO 7200 Hydrolab Sonde 4A– Các tiêu ghi đo tự động trạm pH, DO, độ dẫn điện, độ đục, độ muối nhiệt độ Khảo sát, lấy mẫu phân tích mẫu nước thải mặt dinh dưỡng 44 nguồn thải nông nghiệp 20 nguồn thải công nghiệp thuộc lưu vực sông Đáy Mục tiêu Nhiệm vụ: + Có sở liệu thực mô hình hoá chuyển tải chất dinh dưỡng môi trường nước sông Đáy thông qua việc nghiên cứu chất lượng nước hệ thống sông Đáy, lấy trọng điểm nghiên cứu mức độ ô nhiễm dinh dưỡng + Tăng cường tiềm lực cán thông qua dự án hợp tác với Cộng hoà Pháp Đây mục tiêu nhiệm vụ thuộc dự án tổng thể nghiên cứu xác định ảnh hưởng chất thải đô thị nông nghiệp đến trình phú dưỡng vùng lưu vực đồng sông Hồng theo ký kết hợp tác Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Quốc gia Pháp Nội dung II: Xác định diễn biến dinh dưỡng môi trường nước sông Đáy dựa vào kết phân tích nội dung I Đánh giá ảnh hưởng chất lượng nước sông Nhuệ tới sông Đáy nhằm xác lập nguyên nhân trạng ô nhiễm Nội dung III: Xây dựng sở liệu cho môi trường nước lưu vực sông Đáy Nội dung IV: Ứng dụng mô hình toán học mô chất lượng nước sông Đáy Các kết thu góp phần vào việc đánh giá chất lượng môi trường nước hệ thống sông Đáy - Nhuệ làm sở liệu cho việc xử lý nguồn ô nhiễm, bảo vệ quản lý nguồn nước có hiệu Việt Nam PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LƯU VỰC SÔNG ĐÁY 1.1 Điều kiện tự nhiên 1.1.1 Vị trí địa lý Việt Nam có mạng lưới sông ngòi dày đặc, có 13 hệ thống sông lớn có diện tích lưu vực 10.000km2 Trong số 13 hệ thống sông lớn này, có hệ thống sông bao gồm Hồng (72.700 km2), Thái Bình (15.180 km2); Mêkông (70.520 km2), Đồng Nai (36.261 km2), Cả-La (21.230 km2), Mã - Chu (17.600 km2), Ba (13.800 km2), Kỳ Cùng - Bằng Giang (11.200 km2) Thu Bồn (10.350 km2) có tổng diện tích lưu vực chiếm tới gần 93% tổng diện tích lưu vực sông toàn quốc xấp xỉ 80% diện tích quốc gia [61] Hình 1.1: Bản đồ lưu vực sông Đáy-Nhuệ [90] Lưu vực sông Đáy-Nhuệ có vị trí địa lý đặc biệt, đa dạng phong phú tài nguyên Lưu vực sông Đáy-Nhuệ nằm hữu ngạn sông Hồng, thuộc phần Tây Nam vùng đồng Bắc Bộ, với diện tích tự nhiên 7.949 km2 (chiếm khoảng 2% diện tích tự nhiên Việt Nam) (Hình 1.1) Lưu vực sông Đáy-Nhuệ có tọa độ địa lý từ 20000’ - 21020' vĩ độ Bắc 105000’ - 106030' kinh độ Đông, tính từ vùng núi cao Ba Vì- Hà Tây vùng núi cao Hoà Bình kéo dài xuống đồng hướng phía Đông Nam, tới đường bờ biển tỉnh Nam Định, Ninh Bình Lưu vực có dạng dài, hình nan quạt, bao gồm tỉnh tỉnh Hà Tây (cũ), Hà Nam, Ninh Bình, Nam Định, Hoà Bình thành phố Hà Nội [13] Tỉnh Hòa Bình: gồm huyện Lương Sơn, Kim Bôi, huyện Lạc Thủy huyện Yên Thủy Thành phố Hà Nội: gồm huyện Từ Liêm, huyện Thanh Trì khu vực nội thành bên hữu ngạn sông Hồng Tỉnh Hà Tây(cũ): toàn tỉnh Hà Tây gồm thị xã Hà Đông Sơn Tây, huyện Thạch Thất, huyện Quốc Oai, huyện Phúc Thọ, huyện Đan Phượng, huyện Hoài Đức, huyện Thường Tín, huyện Phú Xuyên, huyện Thanh Oai, huyện Ứng Hòa, huyện Chương Mỹ huyện Mỹ Đức Hình 1.2 Các trạm khí tượng vùng lưu vực sông Đáy đồng sông Hồng [Cục Bảo vệ Môi trường, 2006] Tỉnh Hà Nam: toàn tỉnh Hà Nam gồm thị xã Phủ Lý, huyện Duy Tiên, huyện Lý Nhân, huyện Kim Bảng, huyện Bình Lục huyện Thanh Liêm Tỉnh Nam Định: gồm thành phố Nam Định, huyện Nam Trực, huyện Vụ Bản, huyện Trực Ninh, huyện Nghĩa Hưng huyện Ý Yên Tỉnh Ninh Bình: gồm thị xã Ninh Bình, thị xã Tam Điệp, huyện Gia Viễn, huyện Nho Quan, huyện Hoa Lư, huyện Yên Khánh, huyện Yên Mô huyện Kim Sơn Lưu vực giới hạn sau: Phía Bắc phía Đông bao đê sông Hồng kể từ ngã ba Trung Hà tới cửa Ba Lạt với chiều dài khoảng 242km Phía Tây Bắc giáp với sông Đà từ Ngòi Lát tới Trung Hà với chiều dài khoảng 33km Phía Tây Tây Nam đường phân lưu lưu vực sông Hồng lưu vực sông Mã dãy núi Ba Vì, Cúc Phương - Tam Điệp, kết thúc núi Mai An Tiêm (nơi sông Tống gặp sông Cầu Hội) sông Càn dài 10km đổ biển cửa Càn Phía Đông Đông Nam biển Đông có chiều dài khoảng 95km từ cửa Ba Lạt tới Cửa Càn [86] 1.1.2 Đặc điểm thuỷ văn hệ thống sông Đáy-Nhuệ Mạng lưới thủy văn lưu vực sông Đáy-Nhuệ Mạng lưới sông ngòi lưu vực nghiên cứu tương đối phát triển, mật độ lưới sông đạt 0,7 - 1,2 km/km2 Tổng lượng nước hàng năm sông suối lưu vực sông Đáy khoảng 28,8 tỷ m3, lượng nước sông Đào Nam Định khoảng 25,7 tỷ m3 (chiếm 89,5%), sông Hoàng Long Hưng Thi có 0,68 tỷ m3 (chiếm 2,4%), sông Tích sông Đáy Ba Thá khoảng 1, 35 tỷ m3 (chiếm 4,7%) [86] Đặc trưng hình thái sông suối lưu vực sông Đáy - Nhuệ trình bày bảng sau: Bảng 1.1 Đặc trưng hình thái sông suối lưu vực sông Đáy - Nhuệ [24] STT Sông Nguồn nước Núi Tản Viên Diện tích lưu vực (km2) Cửa sông 1330 Ba Thá 91 Gián Khẩu 125 Chiều dài sông (km) Tích Thanh Hà Vùng núi Kim Bôi 271 Hoàng Long Vùng núi phía Nam thị xã Hoà Bình 1550 Nhuệ Sông Hồng cống Liên Mạc 1070 Phủ Lý 80 Châu Sông Hồng (Hưng Yên) 368 Phủ Lý 27 Đào Sông Hồng (Phù Long) 185 Độc Bộ 32 Sông Nhuệ: dài khoảng 74 km (diện tích lưu vực khoảng 1070km2) lấy nước từ sông Hồng qua cống Liên Mạc (Từ Liêm, Hà Nội) với lưu lượng nước khoảng 30m3/s Sông Nhuệ cung cấp nước cho hệ thống thủy nông Đan Hoài Sông Nhuệ đóng vai trò tiêu nước cho thành phố Hà Nội thị xã Hà Đông đổ vào sông Đáy thị xã Phủ Lý, tỉnh Hà Nam Sông đô thị Tô lịch thường xuyên đổ nước vào sông Nhụê với lưu lượng nước trung bình từ 11 -17m3/s, lưu lượng cực đại đạt 30 m3/s Nước sông Nhuệ bị ô nhiễm nhận nước thải thành phố Hà Nội Đã xuất nhiều cố môi trường sông Nhuệ cá chết hàng loạt xả nước thải thành phố vào mùa cạn với lưu lượng lớn Chế độ thủy văn Chế độ thuỷ văn sông Đáy phức tạp, chịu ảnh hưởng đồng thời nhiều yếu tố như: chế độ mưa, chế độ nhiệt, chế độ thuỷ triều vịnh Bắc Bộ, hệ thống kênh tưới - tiêu đặc biệt chế độ thuỷ văn sông Hồng (chủ yếu thông qua sông Đào nhận nước sông Hồng Nam Định sông Nhuệ nhận nước sông Hồng qua cống Liên Mạc, Hà Nội) Trong lưu vực có trạm đo thủy văn hầu hết trạm đo mực nước sông (Hình 1.3) Các kết đo đạc tính toán dài năm trạm thủy văn hệ thống sông Đáy cho thấy: Nhìn chung, khoảng 85% lượng nước hệ thống sông Đáy-Nhuệ cung cấp sông Hồng, có khoảng 15% dòng chảy lưu vực Tổng lượng nước hàng năm sông suối lưu vực sông Đáy - Nhuệ khoảng 28,8 tỷ m3, lượng nước sông Đào (Nam Định) khoảng 25,7 tỷ m3 (chiếm 89,5%), sông Hoàng Long Hưng Thi có 0,68 tỷ m3 (chiếm 2,4%), sông Tích sông Đáy Ba Thá khoảng 1,35 tỷ m3 (chiếm 4,7%) 40 Sông Đáy: Sông Đáy nguyên phân lưu lớn sông Hồng, cửa Hát Môn chảy theo hướng Đông Bắc - Tây Nam Nhưng đến năm 1937, sau xây dựng xong đập Đáy nước sông Hồng không thường xuyên đổ vào sông Đáy qua cửa đập Đáy trừ năm phân lũ Hiện nay, phần đầu nguồn sông Đáy (từ km đến Ba Thá dài 71 km) coi đoạn sông chết sông Đáy trở thành sông tiêu nước, làm nhiệm vụ phân lũ có lũ lớn sông Hồng Lượng nước để nuôi sông Đáy chủ yếu sông nhánh, quan trọng sông Tích, sông Bôi, sông Đào, sông Nhuệ [60] cm 350 300 250 200 150 100 50 Ba Th¸ Phñ Lý Nam §Þnh BÕn §ôc Gi¸n KhÈu Ninh B×nh 10 11 12 Hình 4: Mực nước trung bình tháng số trạm lưu vực sông Đáy giai đoạn 1960-1997: Các trạm thuỷ văn Ba Thá, Bến Đục, Phủ Lý, Ninh Bình đo mực nước sông Đáy; trạm Gián Khẩu sông Hoàng Long trạm Nam Định sông Đào [90] Hình 3: Các trạm thủy văn vùng đồng sông Hồng lưu vực sông Đáy- Nhuệ [Cục Bảo vệ Môi trường, 2006] 1.2 Đặc điểm kinh tế xã hội Tài nguyên nước nói chung tài nguyên nước mặt nói riêng yếu tố định phát triển kinh tế - xã hội vùng lãnh thổ hay quốc gia Sự gia tăng dân số, trình công nghiệp hoá đô thị hoá diễn mạnh mẽ làm tăng nhu cầu sử dụng nước nguồn tài nguyên nước không thay đổi Chính dẫn đến việc tài nguyên nước bị suy giảm nghiêm trọng chất lượng Nước thải công nghiệp, nông nghiệp, sinh hoạt gây ô nhiễm nguồn nước mặt mà chúng gây ô nhiễm tầng nước đất [13], gây ảnh hưởng tới sức khoẻ người đồng thời ảnh hưởng tới chu trình sinhđịa-hoá hệ thống sông Lưu vực sông Đáy-Nhuệ có phạm vi không gian rộng, trình phát triển kinh tế với nhiều ngành nghề đa dạng thuộc hầu hết lĩnh vực sản xuất Các hoạt động kinh tế xã hội ngày trở thành tác nhân chủ yếu gây vấn đề môi trường Lưu vực sông Đáy- Nhuệ nằm vùng kinh tế trọng điểm vùng đồng Bắc bộ, khu vực tiềm ẩn nguy gây ô nhiễm môi trường lớn vùng đồng sông Hồng nhiều nguyên nhân Dưới trình bày số yếu tố kinh tế - xã hội lưu vực, ảnh hưởng tới chất lượng môi trường lưu vực 1.2.1 Gia tăng dân số phát triển đô thị Lưu vực sông Đáy - Nhuệ khu vực có dân cư, kinh tế - xã hội phát triển liên tục từ lâu đời vùng kinh tế - xã hội phát triển đồng sông Hồng Lưu vực có số dân tổng cộng ước tính đến năm 2005 khoảng 8.7 triệu người người dân số đô thị chiếm khoảng 25% Tốc độ phát triển dân số thành thị tác động mạnh tới môi trường dân cư - đô thị vùng tính bền vững môi trường Trong năm gần đây, trình đô thị hoá diễn mạnh mẽ, diện tích đất nông nghiệp lưu vực dần bị thay diện tích đô thị khu công nghiệp Nông nghiệp ngành sản xuất có đóng góp lớn vào kinh tế lưu vực sông Đáy Trong năm qua sản xuất nông nghiệp tăng trưởng ổn định Trong nội ngành nông nghiệp tỷ trọng ngành trồng trọt giảm dần ngành chăn nuôi tăng dần giai đoạn từ năm 2000 đến năm 2005 [74] Đô thị hoá thực trạng phát triển đô thị Quá trình đô thị hoá diễn biến liên quan mật thiết đến môi trường đô thị, lượng chất thải, tệ nạn xã hội, Trong vùng hình thành mạng lưới đô thị, với Hà Nội thủ đô, thành phố Nam Định đô thị loại 2, thị xã tỉnh lị thị xã công nghiệp Diễn biến dân số thành thị vùng nghiên cứu chịu tác động nhiều yếu tố điều kiện tự nhiên - kinh tế - xã hội, sách kinh tế Trung ương địa phương Với biến động dân số này, mức tăng dân số thành thị bình quân /năm giai đoạn 1996 - 2006 khoảng 4% 1.2.2 Phát triển sản xuất công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp lưu vực Theo báo cáo Môi trường quốc gia năm 2006 [14] thống kê đến năm 2004, lưu vực sông Đáy có khoảng 4113 sở sản xuất lớn, phân bố không tỉnh lưu vực Các khu công nghiệp liên quan đến môi trường nước sông khu công nghiệp có nguồn thải nguy hiểm khu công nghiệp Thượng Đình (Hà Nội), Vĩnh Tuy (Hà Nội), Cầu Diễn (Hà Nội), Cầu Bươu (Thanh Trì), Văn Điển (Thanh Trì), Phú Xuyên, Thường Tín, thị xã Hà Đông (Hà Tây cũ), Các làng nghề với sản phẩm truyền thống mang tính chất hàng hóa cao ngày tinh xảo hồi phục, phát triển [74] Tuy nhiên, phần lớn công nghệ kỹ thuật áp dụng cho sản xuất nghề nông thôn lạc hậu, trình độ khí hóa thấp, thiết bị phần lớn cũ, không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, an toàn vệ sinh môi trường Các làng nghề chủ yếu tập trung sản xuất hàng hoá mà thiếu đầu tư công nghệ, giải pháp thích hợp để xử lý chất thải 19.1 4.9 49.5 13.8 12.7 N«ng nghiÖp Rõng C©y c«ng nghiÖp §« thÞ Kh¸c Hình 1.5: Diện tích đất phân bố lưu vực sông Đáy -Nhuệ (tính theo %) [60] Trong toàn lưu vực, số dân tham gia hoạt động sản xuất nông nghiệp chiếm khoảng 60-70% tổng dân số thuộc lưu vực Hệ thống kênh tưới, tiêu dày đặc lưu vực phục vụ đắc lực cho hoạt động sản xuất nông nghiệp vùng Song song với việc phát triển kinh tế, hoạt động canh tác phát triển mạnh gây ảnh hưởng đáng kể cho môi trường nước sông Đáy Các hoạt động chăn nuôi nuôi trồng thuỷ sản: Bên cạnh trồng trọt canh tác chăn nuôi nuôi trồng thuỷ sản khuyến khích đầu tư phát triển lưu vực Trong nội ngành nông nghiệp, tỷ trọng ngành trồng trọt giảm dần ngành chăn nuôi tăng dần giai đoạn từ năm 2000 đến năm 2005 1.2.3 Hiện trạng sử dụng đất phát triển nông nghiệp lưu vực Trong lưu vực sông Đáy - Nhuệ, theo thống kê, diện tích đất nông nghiệp chiếm phần lớn (49,5%) Đất rừng đất trồng công nghiệp chiếm 19,1% 13,8% Đất đô thị chiếm phần nhỏ, khoảng 4,9% (Hình 1.5) Hình : Một số hoạt động canh tác nông nghiệp lưu vực 10 Số lượng gia súc, gia cầm chăn nuôi tỉnh thuộc lưu vực trình bày bảng 1.2 [80] Bảng 1.2 Số lượng gia súc, gia cầm thuộc tỉnh lưu vực năm 2005 (đơn vị: 1000 con) PHẦN II: HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC SÔNG ĐÁY- NHUỆ 2.1 Các phương pháp nghiên cứu 2.1.1 Lấy mẫu đo đạc trường Hà Nội Hà Tây Hà Nam Nam Định Ninh Bình Hòa Bình Trâu - Bò 59,0 163,1 45,6 48,1 48,1 189,3 Lợn 372,1 1320,2 369,8 775,0 370,1 410,3 Gia cầm 3391 10766 3412 5399 3036 3483 Vị trí thời gian thu mẫu Các mẫu nước lấy thời gian từ tháng năm 2007 đến tháng 12 năm 2008 Cụ thể sau: - Lấy mẫu hàng tháng điểm: Tiến hành lấy mẫu hàng tháng (mỗi tháng lấy mẫu lần) điểm Cầu Quế, Cầu Đọ sông Đáy điểm Khê Tang sông Nhuệ - Lấy mẫu dọc sông theo đợt điểm: Tiến hành lấy mẫu dọc sông vào tháng 6, tháng 11 năm 2007 Các điểm quan tâm bao gồm: Đập Phùng, Cầu Mai Lĩnh, Cầu Tế Tiêu, Cầu Quế, Cầu Đọ (Hình 2.1, Hình 2.2 Bảng 2.1) Vị trí lấy mẫu sông Đáy: - Đập Phùng: xã Hiệp Thuận, huyện Phúc Thọ, tỉnh Hà Tây, điểm lấy mẫu đại diện cho chất lượng nước sông Đáy thượng nguồn - Cầu Mai Lĩnh: Cầu Mai Lĩnh, xã Đồng Mai, huyện Thanh Oai, tỉnh Hà Tây, điểm lấy mẫu đánh giá chất lượng nước sông Đáy trước nhận nước sông Thanh Hà - Cầu Tế Tiêu: Cầu Tế Tiêu, thị trấn Tế Tiêu, huyện Mỹ Đức, tỉnh Hà Tây, điểm lấy mẫu đánh giá chất lượng nước sông Đáy vùng trung lưu - Cầu Quế: thị trấn Quế, huyện Kim Bảng, tỉnh Hà Nam, điểm lấy mẫu đánh giá chất lượng nước sông Đáy trước nhận nước sông Nhuệ - Cầu Đọ: Xã Thanh Châu, thị xã Phủ Lý, tỉnh Hà Nam, điểm lấy mẫu đại diện cho chất lượng nước sông Đáy sau nhận nước sông Nhuệ Vị trí lấy mẫu sông Nhuệ - Khê Tang: Xã Cự Khê, huyện Thanh Oai, tỉnh Hà Tây Đây điểm sau hợp lưu với sông Tô Lịch, đại diện cho chất lượng nước sông Nhuệ trước đổ vào sông Đáy 11 12 Đập Phùng Hình 2.1: Vị trí điểm lấy mẫu nước hệ thống sông Đáy-Nhuệ Mai Lĩnh Tế Tiêu Cầu Quế Cầu Đọ Khê Tang Hình 2.2: Hình ảnh điểm lấy mẫu hệ thống sông Đáy-Nhuệ 13 14 Bảng 2.1: Toạ độ điểm lấy mẫu hệ thống sông Đáy-Nhuệ Vị trí khảo sát /lấy mẫu Đập Phùng Cầu Mai Lĩnh Cầu Tế Tiêu Cầu Quế Cầu Đọ Khê Tang Toạ độ địa lý Kinh độ Vĩ độ 1050 38,708’ 210 04,513’ 1050 43,627’ 200 56,198’ 1050 44,826’ 200 41,188’ 105 52,358’ 200 34,471’ 1050 54,691’ 200 30,947’ 1050 47,363’ 200 55,198’ Phương pháp lấy mẫu bảo quản mẫu Thu mẫu nước Các mẫu nước lấy theo tiêu chuẩn Việt nam 5996-1995 lọc giấy lọc GF/F (Whatman) Phần mẫu nước lọc bảo quản riêng biệt lọ nhựa (PE) để phân tích chất dinh dưỡng; bảo quản lọ thủy tinh với axit HNO3 để phân tích cácbon hữu hòa tan Mẫu nước không lọc dùng để phân tích phốtpho tổng, nitơ tổng số, BOD coliforms Các mẫu chưa có điều kiện phân tích bảo quản lạnh sâu Thu mẫu thuỷ sinh vật - Thu mẫu động vật lưới vớt hình chóp nón (kiểu Juday), đường kính miệng lưới 25 cm, chiều dài lưới 90 cm, lưới vớt động vật cỡ N046 (1/46 ô cm) - Thu mẫu thực vật nổi: mẫu định tính thu lưới thực vật phù du kích thước mắt lưới 40µm Lưới kéo nhiều lần bề mặt nước Mẫu định lượng thu cách lọc thể tích định qua lưới thực vật phù du - Thu mẫu tảo silic bám: Các mẫu tảo silic bám giá thể cố định cột nước thực vật nổi, đá, sỏi thu cách cạo nhẹ bề mặt Các mẫu sinh vật (gồm mẫu định tính định lượng) tảo silic bám cố định dung dịch formol (4%) Đo đạc trường Các tiêu hóa lý đo thực địa bao gồm: nhiệt độ (0C), pH, độ dẫn điện (µS/cm), độ đục (NTU), độ muối (‰) hàm lượng ôxy hoà tan DO (mgO2/l) oxy hóa - khử đo trực tiếp trường sử dụng thiết bị Hydrolab Multi-sonde 4a Surveyors (Hach, USA) Phương pháp quan trắc tư động tổ hợp modul bao gồm đầu đo đa năng, thiết bị lấy mẫu tự động, thiết bị đo mưa thiết bị đo chiều sâu Cả hệ thiết bị hoạt động theo phần mềm điều khiển Các đầu đo dẫn xuống dòng chảy theo thiết kế đặc biệt, phù hợp với yêu cầu thiết bị Phần mềm điều khiển tính ghi lưu giữ số liệu nghiên cứu thời gian chạy chương trình có chức chuyển số liệu nhanh phòng thí nghiệm ghép nối phận RTD (Rapid Transfer Device) với cổng liệu hệ thiết bị Các thông số lý, hóa môi trường nước đo liên tục tù theo mục đích chương trình quan trắc lựa chọn Thiết bị lẫy mẫu tự động bao gồm 24 bình, lấy mẫu theo chương trình đặt sẵn tùy vào mục đích quan trắc, mẫu sau lấy bảo quản lạnh Cấu hình thiết bị bao gồm: + Đầu đo đa năng: Dùng để đo nhanh số hóa lý môi trường nước, bao gồm thông số sau: pH, ôxi hòa tan (DO), độ đục (turbidity), độ dẫn (conductivity), độ muối (salinity), ôxi hóa khử (ORP), nhiệt độ + Thiết bị tự động lấy mẫu: Gồm 24 bình, lấy mẫu theo chương trình đặt sẵn, mẫu sau lấy bảo quản lạnh + Thiết bị đo mưa: Thiết bị đo mưa ghép nối với thiết bị lấy mẫu tự động thônh số đo lưu trữ nhớ thiết bị + Thiết bị đo mực nước: modul ghép nối với thiết bị lấy mẫu tự động, có tiết diện mặt cắt, từ chiều cao mực nước tính lưu lượng nước, phần mềm thiết bị có chức tính toán chiều cao cột nước lưu lượng nước 2.1.2 Phân tích mẫu PTN Các tiêu dinh dưỡng: Phần mẫu nước sau lọc mẫu nước không lọc sử dụng để xác định hàm lượng chất dinh dưỡng, coliform Bảng: 2.2 Các tiêu phân tích chất lượng nước thiết bị dùng phân tích TT Chỉ tiêu phân tích BOD5 NH4+ Quan trắc tự động 15 Giới hạn định lượng Thiết bị phân tích Đơn vị YSI-52-Mỹ - incubator BOD5, LovibondPháp Máy đo quang UV-Vis 2450, mg/l mg/l 0,01 16 TT Chỉ tiêu phân tích Thiết bị phân tích Shimadzu-Nhật Máy đo quang UV-Vis 2450, NO2 Shimadzu-Nhật Máy đo quang UV-Vis 2450, NO3 Shimadzu-Nhật Máy đo quang UV-Vis 2450, 25 PO3 Shimadzu-Nhật Máy đo quang UV-Vis 2450, Tổng Photpho Shimadzu-Nhật Tổng Nitơ Bộ cất Kenđan Coliform Màng lọc Coliform 0,45µm - Giới hạn định lượng mg/l 0,01 Tổng Nitơ (Total Nitrogen) (TCVN 6498-1999; US EPA 351.4l; ISO 11261 – 1995) mg/l 0,01 mg/l 0,01 mg/l 0,01 Nitơ chuyển thành NO cách axit hóa 720oC kết hợp với trình oxi hóa ozon Sau khử ẩm, NO chuyển đến detector quang hóa định lượng Quá trình xác định máy phân tích tổng Nitơ TOC - TNM1 Shimadzu-Nhật Bản mg/l MPN/100ml 0,1 Nhu cầu ôxy sinh hóa BOD5 (TCVN 6621-2000; US EPA 405.1) Lấy lượng mẫu xác định (tuỳ thuộc vào lượng chất hữu có mẫu) vào chai BOD thể tích 250 ml Thêm dung dịch hãm, định mức nước cất bão hoà oxy, cho vào tủ ấm 20OC, đo giá trị oxy hòa tan (DO1) Cho vào tủ ấm để ngày, sau lấy đo DO2 Từ DO1 DO2 tính BOD5 (mg/l) Amoni (NH4+-N) (TCVN 6179-1996) Xác định amoni bước sóng λ=655nm, amoni tác dụng với salixilat ion hypoclorit có tham gia natri nitrosopentaxyano sắt(III) taxyano sắt(III) (natri nitroprusiat) cho hợp chất màu xanh Các ion hypoclorit tạo situ cách thuỷ phân kiềm N,N'-dicloro-1,3,5-triazin 2,4,6 (1H,3H,5H) trion, muối natri (natri dicloroisoxyanurat) Phản ứng Cloramin với Natri salixilat xảy độ pH 12,6 có tham gia natri nitroprusiat Bất kỳ chất cloramin có mặt mẫu thử xác định Natri xitrat có thuốc thử để cản nhiễu cation, đặc biệt canxi magie Nitrit (NO2 N) (TCVN 6180-1996) Trong môi trường axit octhophotphoric pH=1,9, ion NO2- phản ứng với thuốc thử 4- aminobenzen sunfonamid để tạo thành muối diazo Muối tạo phức màu hồng với N-(1naphtyl)-1,2 diamonietan dihiroclorua Đo độ hấp thụ bước sóng 540 nm 17 Nitrat (NO3 N) (TCVN 6178-1996) Đơn vị Đo phổ hợp chất màu vàng hình thành phản ứng axit sunfosalisilic (được hình thành việc thêm natri salisilat axit sunfuric vào mẫu) với nitrat, xử lý với kiềm Đo mầu bước sóng λ= 415nm Tổng Photpho (Total Phosphorous) (TCVN 6202-1996; US EPA 365.3) Photpho dạng hữu vô hoá với photpho vô chuyển sang photpho dạng octo photphat Octo photphat phản ứng với amoni molipđat môi trường axit tạo thành phức chất dị đa (axit molypdo photphoric) có màu vàng Phức chất vàng khử xuống dạng phức chất xanh mà photpho có hoá trị thấp axit ascobic Phức chất xanh tạo thành đo bước sóng λmax= 820 nm Từ xác định photpho mẫu cần phân tích Coliform (Standard method) Nguyên tắc: Xác định theo phương pháp màng lọc a Dụng cụ, thiết bị: Pipet, cốc thuỷ tinh, bình định mức, đĩa Petri nuôi cấy, màng lọc, tủ ấm 35 + 0,5OC với độ ẩm 90% b Tính toán Số coliform đếm x 100 Mật độ Coliform tổng số 100 ml = Vh Vh: Thể tích mẫu lọc (ml) Hàm lượng chất hữu hòa tan (DOC): Phần mẫu nước sau lọc sử dụng để xác định hàm lượng tổng cacbon hữu hòa tan (DOC) máy phân tích tổng cácbon hữu ANATOC II (hãng SGE, Úc) thuộc Viện Hoá học Hợp chất Thiên nhiên, dựa phương pháp quang xúc tác [72] Nguyên lý phương pháp với có mặt ánh sáng cực tím chất xúc tác titandioxit (TiO2) pH từ đến 3,5 chất hữu bị oxy hoá thành khí CO2 nước Detector NDIR phát cường độ khí CO2 thoát Hàm 18 lượng chất hữu mẫu tỷ lệ thuận với hàm lượng khí CO2 thoát biểu diễn đơn vị mgC/l ppmC Phân tích thủy sinh vật - Phương pháp định tính thực vật phù du tảo silic bám Định tính phương pháp hình thái so sánh kính hiển vi có độ phóng đại 400x 1000 x, sử dụng trắc vi vật kính trắc vi thị kính để đo kích thước trung bình tảo, quan sát chi tiết mô tả chúng hình vẽ, sau xác định loài theo tài liệu phân loại Việt Nam, Nga, Đức, Pháp - Phương pháp định lượng thực vật phù du Định lượng phytoplankton tiến hành với việc sử dụng buồng đếm Sedgewick Rafter (20mm x 50mm x 1mm) Số lượng tế bào tính toán sau: No/mL = C x1000mm3/L x D x W x S đó: C: số lượng tế bào đếm L: chiều dài thước (50mm) D: chiều sâu thước (1mm) W: chiều rộng thước (1mm) S: số thước đếm - Phương pháp định tính thực động vật - Phân tích định tính (xác định tên khoa học dựa đặc điểm hình thái) mẫu động vật chủ yếu phân loại theo sách định loại tác giả Việt Nam Trung Quốc - Phương pháp xác định mật độ động vật - Phân tích định lượng động vật buồng đếm Bogorov với dung tích 10 ml Bảng 2.3: So sánh số đa dạng tương ứng với mức độ ô nhiễm D (H') 3,0 - 4,5 2,0 – 3,0 1,0 – 2,0 0,0 – 1,0 Mức độ ô nhiễm Không ô nhiễm (oligosaprobic) Ô nhiễm trung bình (β - mesosaprobic) Ô nhiễm nặng (α - mesosaprobic) Ô nhiễm nặng (polysaprobic) Krebs (1972) cho thực hành việc sử dụng số đa dạng số khác thường dùng sinh thái (anpha, d, H’, D) không quan trọng miễn số sử dụng để kết hợp hai đại lượng: số lượng loài mật độ tương đối loài số tóm hầu hết thông tin đa dạng sinh học Trong số kể trên, số đa dạng (D) có tính ưu việt dễ tính toán, áp dụng cho tất sinh vật điểm đặc biệt quan trọng thuận tiện cho việc so sánh để đánh giá biến động chất lượng nước dòng chảy 2.1.3 Giới thiệu mô hình sinh địa hóa RWQM1 phần mềm thủy văn AQUASIM Mô hình tổng quan phương trình động học chép chủ yếu từ mô hình RWQM1 Các sinh vật chất thuỷ sinh gộp thành nhóm chính: (1) vật liệu vô chất hoá học phổ biến nước tự nhiên; (2) nhóm chất hữu chứa vật liệu hữu có khả phân huỷ dạng hoà tan không tan; (3) nhóm tảo (4) nhóm vi khuẩn dị dưỡng tự dưỡng hình 2.3 Trong mô hình tổng quan này, bên cạnh đầu vào nước vào khỏi hệ, trình trao đổi chất nước trầm tích nước khí xét đến Các trình trao đổi thiết lập dựa kết thí nghiệm xây dựng riêng cho hệ thống sông - Tính số đa dạng D theo công thức Magarleft D = ( S − 1) Ln ( N ) (trong đó: S - tổng số loài mẫu; N: tổng số lượng cá thể mẫu) - Đánh giá mức độ ô nhiễm thuỷ vực thông qua số đa dạng loài (D) theo bảng đánh giá Stau cộng sự,1970 19 20 Mô hình liên kết liệu trạng sử dụng đất với thông số chất lượng nước thải từ loại hình đất sử dụng tương ứng Các thông số (nitơ, phốtpho, silic chất rắn lơ lửng) trình bày phần 2, kết quan trắc chất lượng nước thải canh tác Trong mô hình, thông số nitơ, phốtpho, silic chất rắn lơ lửng dòng chảy mặt dòng chảy ngầm tính toán tự động cho tiểu lưu vực đơn vị, dựa liệu GIS trạng sử dụng đất file thông số giá trị thải canh tác nêu phần Hàm lượng silic chủ yếu tính toán dựa liệu GIS thổ nhưỡng b) Đánh giá nguồn thải điểm lưu vực Trong lưu vực, phân bố tất nguồn nước thải cần quan tâm, kể nước thải xử lý không qua xử lý [33] Nguồn thải điểm quan tâm mô hình Riverstrahler bao gồm nước thải sinh hoạt nước thải sản xuất công nghiệp Tải lượng chất thải từ nguồn thải điểm có ảnh hưởng lớn đến chất lượng nước sông hồ [26] Nguồn thải điểm bao gồm nguồn thải sinh hoạt nguồn thải công nghiệp, với thông số chất lượng nước thải cần quan tâm liên quan đến chất rắn lơ lửng, chất hữu cơ, nitơ phốtpho Chú ý silic chủ yếu phụ thuộc vào chất thổ nhưỡng lưu vực, từ nguồn thải điểm có số nghiên cứu gần phát thấy hàm lượng silic cao nước thải sinh hoạt nước thải số ngành sản xuất công nghiệp vùng Paris [33] Bảng 4.9: Phân bố dân cư lưu vực sông Đáy-Nhuệ năm 2006 [80] Dân số Diện tích (km²) Tổng Đô thị Sông Bùi 2740 4818128 1979286 2838842 1758 Sông Bôi 2464 647595 27838 619757 262 Hạ lưu 1425 1229909 130073 1099836 863 Tổng 6629 6695632 2137197 4558435 1010 Tiểu lưu vực Mật độ Nông thôn (người/km²) Mật độ dân cư lưu vực phân bố không (Hình 14.18) Nơi đông dân cư tập trung thành phố Hà nội (>1000 người/km2) nơi dân cư thưa thớt vùng thượng nguồn lưu vực sông Bôi (< 250 người/km2) Dữ liệu GIS phân bố dân cư xây dựng từ đồ phân bố dân cư Việt Nam Bộ Khoa học Công nghệ sản xuất [57] cập nhật số liệu năm gần theo Niên giám thống kê Các thông số quan tâm đặc biệt bao gồm vị trí quy mô nguồn thải (sinh hoạt công nghiệp); chất lượng nước thải (như thông số hóa lý, thông số dinh dưỡng, chất hữu cơ) lưu lượng nước thải 4.2.1.4 Phát triển dân số Dân số lưu vực sông Đáy - Nhuệ tính đến năm 2006 6,695 triệu người với mật độ trung bình đạt 1008 người/km2 (tính cho vùng nghiên cứu có diện tích 6629 km2), cao gấp lần so với bình quân chung nước (247 người/km2) Dân số đô thị chiếm khoảng 31,9% (Bảng 4.9) Dân số lưu vực bao gồm phần dân số Thủ đô Hà Nội, quận Hà Đông, Nam Định, Ninh Bình 47 thị xã, thị trấn, 44 quận huyện với 990 xã, phường Đây khu vực có dân cư, kinh tế - xã hội phát triển liên tục từ lâu đời vùng kinh tế - xã hội phát triển đồng sông Hồng Hình 4.18: Bản đồ phân bố dân cư lưu vực sông Đáy-Nhuệ 133 134 Nước thải sinh hoạt lưu vực nguyên nhân ảnh hưởng đến chất lượng nước sông Đáy - Nhuệ Số lượng dân cư lớn, mật độ dân số cao, thải lượng lớn nước thải sinh hoạt góp phần không nhỏ gây ô nhiễm cho môi trường nước sông Đáy - Nhuệ Đối với nguồn thải sinh hoạt, để xác định tải lượng chất dinh dưỡng đến từ nước thải sinh hoạt, sử dụng hệ số thải tính theo đầu người cho ngày 0,010 - 0,015 kgN/người/ngày 0,0046 - 0,0050 kgP/người/ngày, giá trị thấp áp dụng cho vùng nông thôn giá trị cao áp dụng cho vùng đô thị Đồng thời, quy định 100% nước thải chất thải sinh hoạt đổ trực tiếp vào hệ thống nước mặt Kết hợp thông số với dân số lưu vực sông Đáy liệu dân cư đô thị dân cư nông thôn, xác định tải lượng chất thải sinh hoạt lưu vực Các thông tin dân số theo đơn vị xã (hoặc làng) định vị đồ 4.2.1.5 Phát triển công nghiệp Hình 4.19: Vị trí sở sản xuất công nghiệp lưu vực sông Đáy-Nhuệ 135 Danh sách 600 nhà máy, sở sản xuất công nghiệp thu thập số liệu Vị trí sở sản xuất qui mô sở sản xuất công nghiệp định vị đồ hành lưu vực (Hình 4.19) Thông thường, thông số lưu lượng nước thải chất lượng nước thải khó thu thập đầy đủ, nước châu Âu Khi hệ thống xử lý nước thải, chất thải đổ thẳng trực tiếp vào hệ thuỷ văn; sông, hồ đô thị Trong trường hợp này, chất lượng độ nhạy mô hình phụ thuộc vào chất lượng sở liệu Đối với lưu vực sông Đáy, lưu lượng nước thải chất lượng nước thải đề cập đến phần 4.3 Chất lượng nước sông Đáy-Nhuệ: Quan trắc mô hình hóa Các vị trí quan trắc chất lượng nước lưu lượng nước hình 4.20 mô tả chi tiết phần Ba vị trí lựa chọn để biểu diễn kết mô hình kết quan trắc NT (sông Nhuệ), D5: Cầu Quế sông Đáy D6: cầu Đọ sông Đáy Chất lượng nước quan trắc: Các thông số quan tâm pH, oxy hòa tan, chất rắn lơ lửng, chất dinh dưỡng (N, P Si), tổng cácbon hữu sinh khối thực vật phù du chlorophyll a Các thông số quan trắc với tần suất lần/tháng ba năm 2006, 2007 2008 Các kết phân tích sử dụng để so sánh với giá trị mô mô hình đưa ra, để đánh giá chất lượng mô hình Mô hình Seneque/Riverstrahler sử dụng để tính toán biến đổi chất lượng nước theo không gian theo mùa toàn mạng lưới sông Mặt giao diện mô hình cho phép người sử dụng nhìn thấy kết mô theo cách: - Biến đổi theo mùa lưu lượng nước chất lượng nước (tất thông số chất lượng nước) trạm quan trắc (hoặc cửa nhánh sông, vị trí sông nhánh) - Biến đổi theo chiều dọc sông lưu lượng nước hàm lượng thông số chất lượng nước thời điểm giai đoạn nghiên cứu - Biểu diễn dạng đồ cho thông số chất lượng nước với hệ thống màu biểu diễn mức độ ô nhiễm mạnh, yếu, trung bình,… thời điểm giai đoạn nghiên cứu 136 Lư u lư ợng nư ớc, m3/s Lư u lư ợng nư ớc, m /s 250 200 150 100 50 JAN JUN 2006 DEC JUN 2007 DEC JUN 2008 JAN Lư u lư ợng nư ớc, m3/s 200 150 100 50 DEC DEC 12000 10000 8000 6000 4000 2000 2007 JUN DEC 2008 JUN DEC 2008 JUN DEC 2008 JUN DEC JUN 2008 DEC 800 600 400 200 JAN 2006 JUN 3500 Sông Đào 16000 14000 DEC 1000 JUN2008 DEC Lư u lư ợng nư ớc, m3/s Lư u lư ợng nư ớc, m3/s 18000 JUN 2007 DEC 2007 JUN DEC sông Đáy Ninh Bình 3000 2500 2000 1500 1000 500 JAN JUN 2006 DEC JUN 2007 DEC JAN JUN2008 DEC 2006 JUN 25000 Lư u lư ợng nư ớc, m3/s Đối với hai dạng biểu diễn kết (biến đổi theo mùa biến đổi theo chiều dọc sông), so sánh giá trị mô giá trị quan trắc thực tế lưu lượng nước chất lượng nước Quá trình giúp ích cho việc hiệu chỉnh/hoàn thiện mô hình.Các kết mô hình biểu diễn hình 4.21- 4.32 JUN 2006 2006 JUN Sông Đáy cầu Gián Khẩu JAN Hình 4.20: Vị trí điểm quan trắc chất lượng nước hệ thống sông Đáy-Nhuệ Sông Đáy Phủ Lý 1200 Sông Điểm quan trắc chất lượng nước Điểm khảo sát thuyền 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 DEC Sông Nhuệ 250 Lư u lư ợng nư ớc, m3/s mô quan trắc sông Đáy Ba Thá 300 Về biến đổi theo mùa lưu lượng nước chất lượng nước - Lưu lượng nước (hình 4.21) điểm quan trắc sông Nhuệ, sông Đào sông Đáy từ vùng thượng nguồn trạm Ba Thá tới vùng cửa sông trạm Như Tân cho giai đoạn từ năm 2006 đến năm 2008 Có thể thấy rõ phù hợp kết mô kết thực nghiệm lưu lượng nước cho trạm quan trắc giai đoạn nói DEC 2007 JUN DEC Sông Đáy Như Tân 20000 15000 10000 5000 JAN JUN 2006 DEC JUN 2007 DEC Hình 4.21: Lưu lượng nước hệ thống sông Đáy giai đoạn 2006 -2008: Kết mô ( ) kết thực nghiệm (o) 137 138 -1 80 Cầu Quế, 2006 10 Ptot, mgP.L Chla, mg.L -1 60 40 20 0 J F M A M J J A S O N D 2.0 1.5 -1 PO4, mg.L -1 J F M A M J J A S O N D NH4, mg.L Các giá trị Nash đánh giá khác biệt kết mô hình kết quan trắc thực tế đạt từ 0,41 – 0,81 sông Đáy đạt 0,82 sông Nhuệ Các hình 4.22-4.32 biểu diễn chất lượng nước hệ thống sông Đáy-Nhuệ vị trí quan trắc NT1, D5 D6 - Chất rắn lơ lửng: Mô hình đưa kết mô tả mức độ hàm lượng chất rắn lơ lửng hệ thống sông Đáy-Nhuệ Tuy nhiên, cần có nghiên chuyên sâu để đánh giá mức xói mòn lưu vực, đặc biệt lưu vực sông Đáy để cải tiến chất lượng mô hình - Các chất dinh dưỡng (N, P, Si) chlorophyl a: kết mô hợp chất vô nitơ, phốtpho hàm lượng chlorophyll a đưa tương đối phù hợp với kết quan trắc thực tế Các giá trị mô chất dinh dưỡng (N P) chlorohyll a nằm mức với giá trị thực nghiệm biểu thị xu hướng biển đổi hàm lượng chất theo mùa 1.0 0.5 0.0 J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D 30 SiO2, mg.L NO3, mg.L -1 -1 1.0 0.5 20 10 0.0 J F M AM J J A S ON D J F M A M J J A S O N D 500 SS, mg.L -1 DO, mgO 2.L -1 400 300 200 100 J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D Hình 4.22: Kết mô ( ) kết thực nghiệm (o) chất lượng nước điểm cầu Quế sông Đáy năm 2006 139 140 80 20 2 1.5 1.0 J F M A M J J A S O N D 2.0 0.5 0 0.0 J F M A M J J A S O N D 200 100 J F M A M J J A S O N D -1 -1 400 -1 300 200 100 0 J F M A M J J A S O N D Hình 4.23: Kết mô ( ) kết thực nghiệm (o) chất lượng nước điểm cầu Quế sông Đáy năm 2007 141 J F M A M J J A S O N D SS, mg.L -1 DO, mgO 2.L -1 SS, mg.L 300 500 400 10 J F M AM J J A S ON D J F M A M J J A S O N D 500 20 0.0 J F M AM J J A S ON D 0.5 DO, mgO 2.L 0.0 J F M A M J J A S O N D SiO2, mg.L 10 0.5 30 -1 NO3, mg.L -1 SiO2, mg.L -1 0.5 1.0 1.0 30 20 1.5 0.0 J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D 1.0 NO3, mg.L NH4, mg.L -1 PO4, mg.L -1 NH4, mg.L -1 2.0 J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D 0 J F M A M J J A S O N D Ptot, mgP.L 20 10 -1 60 40 Cầu Quế, 2008 -1 Ptot, mgP.L Chla, mg.L 40 -1 -1 60 10 PO4, mg.L Cầu Quế, 2007 Chla, mg.L -1 80 J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D Hình 4.24: Kết mô ( ) kết thực nghiệm (o) chất lượng nước điểm cầu Quế sông Đáy năm 2008 142 10 20 20 0 10 -1 J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D 20 15 15 10 0.0 100 -1 300 200 100 J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D 400 J F M A M J J A S O N D -1 -1 DO, mgO 2.L -1 SS, mg.L 200 10 500 300 20 J F M AM J J A S ON D J F M A M J J A S O N D 500 400 0.5 0.0 J F M AM J J A S ON D SiO2, mg.L -1 20 NO3, mg.L -1 SiO2, mg.L -1 0.5 J F M A M J J A S O N D 30 1.0 30 1.0 J F MAM J J A S O N D J F M A M J J A S O N D 0 J F M AM J J A S O N D -1 PO4, mg.L 10 DO, mgO 2.L NH4, mg.L -1 10 -1 -1 20 PO4, mg.L -1 NH4, mg.L 60 40 J F M A M J J A S O N D NO3, mg.L -1 Cầu Đọ, 2007 Chla, mg.L Ptot, mgP.L Chla, mg.L 40 80 -1 60 Ptot, mgP.L Cầu Đọ, 2006 SS, mg.L -1 80 J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D ) kết thực nghiệm (o) chất lượng Hình 4.25: Kết mô ( nước điểm cầu Đọ sông Đáy năm 2006 ) kết thực nghiệm (o) chất lượng Hình 4.26: Kết mô ( nước điểm cầu Đọ sông Đáy năm 2007 143 144 -1 80 10 -1 NO3, mg.L -1 J F M A M J J A S O N D 30 0.5 J F M A M J J A S O N D 600 J F M A M J J A S O N D -1 DO, mgO2.L -1 100 400 SS, mg.L -1 200 10 J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D DO, mgO 2.L -1 SS, mg.L 300 20 0.0 400 1.0 J F M AM J J A S ON D J F M A M J J A S O N D 10 500 20 0.0 -1 15 J F M A M J J A S O N D SiO2, mg.L -1 NO3, mg.L 30 0.5 J F M A M J J A S O N D -1 J F MAM J J A S O N D 10 1.0 10 20 NH4, mg.L -1 15 -1 J F M A M J J A S O N D PO4, mg.L NH4, mg.L -1 J F M A M J J A S O N D 20 J F M A M J J A S O N D Ptot, mgP.L -1 20 20 PO4, mg.L Ptot, mgP.L Chla, mg.L 40 60 40 -1 60 10 SiO2, mg.L Cầu Đọ, 2008 Chla, mg.L -1 80 10 Nhuệ 2006 200 J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D Hình 4.28: Kết mô ( ) kết thực nghiệm (o) chất lượng nước điểm Khê Tang sông Nhuệ năm 2006 Hình 4.27: Kết mô ( ) kết thực nghiệm (o) chất lượng nước điểm cầu Đọ sông Đáy năm 2008 145 146 10 40 20 -1 J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D 20 10 15 15 30 10 -1 0.5 J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D -1 400 DO, mgO2.L -1 SS, mg.L -1 DO, mgO2.L SS, mg.L 200 600 400 10 J F M AM J J A S ON D J F M A M J J A S O N D 600 20 0.0 J F M AM J J A S ON D SiO2, mg.L -1 20 0.0 J F M A M J J A S O N D 30 1.0 NO3, mg.L -1 SiO2, mg.L -1 0.5 200 0 J F M A M J J A S O N D Hình 4.29: Kết mô ( ) kết thực nghiệm (o) chất lượng nước điểm Khê Tang sông Nhuệ năm 2007 J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D 1.0 0 J F M A M J J A S O N D PO4, mg.L 10 NO3, mg.L NH4, mg.L -1 PO4, mg.L -1 10 -1 20 NH4, mg.L -1 20 10 -1 60 40 J F M A M J J A S O N D 10 Nhuệ 2008 Ptot, mgP.L Ptot, mgP.L Chla, mg.L -1 60 80 -1 Nhuệ 2007 Chla, mg.L -1 80 J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D Hình 4.30: Kết mô ( ) kết thực nghiệm (o) chất lượng nước điểm Khê Tang sông Nhuệ năm 2008 - Biểu diễn kết mô hình theo dạng đồ phân màu 147 148 Hình 4.31: Kết mô dạng đồ hàm lượng amoni hàm lượng oxy hoà tan nước hệ thống sông Đáy - Nhuệ năm 2007 - Biểu diễn kết mô hình theo chiều dọc sông Hình 4.32: Kết mô lưu lượng nước hàm lượng Phốtpho tổng số nước theo chiều dọc nhánh sông Đáy năm 2007 Hình 4.31 cho thấy mô hình đưa kết biễu diễn phân vùng theo màu sắc hàm lượng amoni hàm lượng oxy so với thực tế quan trắc Trong nước sông Nhuệ, hàm lượng amoni cao nhiều hàm lượng oxy hoà tan thấp nhiều so với sông Đáy điểm quan trắc 149 150 Hình 4.32 cho thấy lưu lượng nước có xu hướng tăng từ thượng nguồn hạ lưu Điều giống với kết quan trắc thực tế nhập lưu hệ thống sông Hoàng Long phần nước sông Hồng chảy vào thông qua sông Đào Biến đổi hàm lượng phốtpho tổng tăng theo chiều từ thượng nguồn đến hạ lưu, phản ánh tác động nguồn thải lưu vực Nhận xét chung: thành công với sông Seine, mô hình Riverstrahler áp dụng thành công cho nhiều hệ thống sông khác Châu Âu sông Danube (Nga), sông Loire, sông Marne (Pháp), sông Senne (Bỉ) … Mô hình công cụ hữu hiệu mô chu trình chất dinh dưỡng hoạt động sinh thái toàn mạng lưới sông tác động yếu tố tự nhiên hoạt động người lưu vực Khi có nguy phì dưỡng đe dọa sinh thái ven biển, việc kiểm soát tải lượng chất dinh dưỡng yếu tố định để ngăn ngừa hậu từ tượng phì dưỡng Khi tượng phì dưỡng xảy ra, việc kiểm soát nguồn cung cấp chất dinh dưỡng khó giúp khôi phục hệ sinh thái ban đầu Trong giai đoạn đầu nghiên cứu áp dụng mô hình RIVERSTRAHLER cho hệ thống sông nhiệt đới, hệ thống sông Đáy-Nhuệ, thấy kết mô tương đối phù hợp với kết thực địa Các kết thu mô hình rõ thích hợp sử dụng mô hình Riverstrahler mô tả chất lượng nước vùng hạ lưu sông Hồng nói chung hệ thống sông Đáy nói riêng, hệ thống sông chịu tác động lớn người lưu vực Hiện tại, giá trị Nash đánh giá khác biệt kết mô hình kết quan trắc thực tế lưu lượng nước đạt từ 0,41 – 0,81 sông Đáy đạt 0,82 sông Nhuệ Vì vậy, trước hết cần nghiên cứu cải thiện chất lượng mô hình thuỷ văn cách thu thập đầy đủ thông tin chế độ thuỷ văn thông số địa chất lưu vực Để cải thiện kết mô chất lượng nước sông, cần thu thập đầy đủ thông tin chi tiết nguồn thải điểm, đặc biệt lưu lượng chất lượng nước thải công nghiệp, nguồn thải phát tán (hàm lượng phân bón hoá học sử dụng) lưu vực Sau hoàn thiện mô hình, sử dụng để xây dựng/khai thác kịch cho tương lai gia tăng dân số, gia tăng đô thị, phát triển sản xuất công nghiệp, nông nghiệp lưu vực tương lai …Việc hoàn thiện công cụ mô hình toán học cho phép biển diễn mối liên hệ người, trình tự nhiên chức sinh địa hóa mạng lưới sông … cần thiết cho việc bảo vệ, quản lý tài nguyên nước, đồng thời để xác định điều kiện thích hợp cho phát triển bền vững vùng lưu vực sông Đáy-Nhuệ Các mô công cụ đắc lực giúp ích cho phát triển sách tài nguyên nước nước phát triển, đặc biệt Châu Âu Một ví dụ điển hình dẫn việc ứng dụng thành công mô hình Riverstrahler model hệ thống sông Seine (Billen et al., 1994) Hệ thống sông Seine chảy qua Paris (Pháp) chịu ô nhiễm nặng nề vào kỷ 19 Việc ứng dụng thành công mô hình Riverstrahler giúp nhà quản lý đưa sách hợp lý cải tạo đáng kể chất lượng sông Seine Sau nghiên cứu áp dụng 151 152 PHẦN V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN: Đã thu thập phân tích số liệu điều kiện tự nhiên kinh tế - xã hội, số liệu khí tượng - thủy văn giai đoạn 1996-2006 lưu vực sông Đáy Quá trình quan trắc/đánh giá trạng chất lượng nước hệ thống sông Đáy-Nhuệ với tần suất khác năm 2007 2008 cho thấy môi trường nước lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy diễn biến phức tạp 2.1- Trên sông Đáy: số đoạn sông chảy qua khu vực đô thị, khu công nghiệp, làng nghề hàm lượng NO2, NH4, coliform vượt tiêu chuẩn cho phép TCVN 5942-1995 cột B Hàm lượng chất hữu cơ, chất dinh dưỡng (N, P) tăng theo chiều từ thượng nguồn đến hạ lưu hệ thống sông Đáy 2.2- Chất lượng nước sông Nhuệ phụ thuộc nhiều vào vận hành đóng/mở đập Thụy Phương (lấy nước từ sông Hồng), đập Thanh Liệt (lấy nước từ sông Tô Lịch) Trên sông Nhuệ trạm bơm Khê Tang, thông số đánh giá thường xuyên vượt tiêu chuẩn cho phép (TCVN 5942-1995 cột B), đặc biệt vào mùa khô đập Thụy Phương đóng Ảnh hưởng chất lượng nước sông Nhuệ tới sông Đáy quan sát rõ so sánh điểm trước sau sông Đáy hợp lưu với sông Nhuệ 2.3- Các trạm quan trắc vận hành tốt với thiết bị điều kiện tối ưu Các kết đo có nhiều ý nghĩa, phục vụ tốt cho công tác điều tra, khảo sát chất lượng nước 2.4- Thành phần loài động vật có biến động mùa năm (cao mùa mưa, thấp mùa khô) trạm quan trắc có sai khác Đã xác định 71 loài, thuộc 46 giống 22 họ, Giáp xác râu ngành Cladocera chiếm ưu Thống kê số loài phân bố rộng xuất thường xuyên năm, xác định số loài thị môi trường nước xuất Mật độ động vật biến động mạnh theo mùa, cao mùa mưa cuối mùa khô Mức độ đa dạng động vật không cao, tương đương mức độ ô nhiễm nặng nặng Thành phần loài động vật có biến động mùa năm có sai khác trạm quan trắc Thống kê số loài phân bố rộng xuất thường xuyên năm, xác định số loài thị môi trường nước xuất Đã xác định hai loài (Donodiaptomus spinicaudatus Shen et Tai, 1964 Sinodiaptomus sarsi (Rylov, 1923) cho Việt Nam thuộc họ Diaptomodae, điểm khảo sông Đáy - Hà Nam Mật độ động vật biến động mạnh theo mùa, cao mùa mưa cuối mùa khô Mức độ đa dạng động vật không cao, số đa dạng thường thấp vào mùa khô, cao vào mùa mưa, tương đương mức độ ô nhiễm 153 2.5- Thành phần khu hệ tảo sông Nhuệ - Đáy phong phú, xác định 170 loài loài tảo thuộc ngành, ngành tảo silic có số lượng loài lớn Quần xã thực vật có mối tương quan với chất lượng nước, loài thực vật ưa bẩn diện chủ yếu nơi ô nhiễm cao Khê Tang, Mai Lĩnh giảm dần phía hạ lưu (số lượng tảo mắt vi khuẩn lam giảm) Số lượng tế bào ngành tảo biến động không nhiều, chủ yếu vào mùa mưa 2.6- Thành phần tảo silic bám sông Nhuệ - Đáy phong phú Đã xác định 183 loài loài tảo thuộc họ Tại điểm ô nhiễm Đập Phùng đặc trưng loài chịu môi trường ô nhiễm; Tế Tiêu, Cầu Quế, Cầu Đọ điểm ô nhiễm vừa, đặc trưng loài có tính ôn hòa; riêng điểm Mai Lĩnh, Khê Tang đặc trưng loài có khả chống chịu cao với ô nhiễm hữu coi điểm ô nhiễm nặng Cấu trúc quần xã tảo silíc bám có mối tương quan với chất lượng môi trường nước Đã tiến hành thu thập xây dựng sở liệu nguồn nước thải sản xuất công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp lưu vực sông Đáy - Nhuệ, đồng thời thu thập thông tin đến sản xuất nông nghiệp xác định chất lượng nước thải canh tác nông nghiệp, nước thải sản xuất lưu vực Đã tiến hành xây dựng sở liệu GIS nhằm ứng dụng mô hình Riverstrahler, dự báo chất lượng nước sông Đáy - Nhuệ mặt: địa mạo, địa hình, địa chất, mạng lưới thông số khí tượng - thủy văn, dân số, nguồn thải phát tán nguồn thải điểm với số liệu chất lượng nước lưu lượng nước quan trắc nhằm phục vụ cho công tác đánh giá hiệu chỉnh mô hình Các kết thu mô hình rõ thích hợp sử dụng mô hình Riverstrahler mô tả chất lượng nước vùng hạ lưu sông Hồng nói chung hệ thống sông Đáy nói riêng Ứng dụng mô hình động học thủy văn AQUASIM kết hợp mô hình Sinh hóa RWQM1 nhằm mô hình hóa chất lượng nước sông Đáy cho thấy ảnh hưởng nước ô nhiễm từ sông Nhuệ, tổng lưu lượng Nitơ Photpho Phủ Lý lớn Sở dĩ có tượng tỷ lệ nghịch lưu lượng nước lưu lượng vận chuyển chất tính từ Phủ Lý xuống đến Ninh Bình lượng lớn N P dạng NH4 PO4 nước sông bị thực vật nổi, động vật nhóm sinh vật khác tiêu thụ Tính toán với kết quan trắc thực tế chứng tỏ khả tự hồi phục chất lượng nước bị ảnh hưởng nước thải sinh hoạt sông Đáy Đã sử dụng mô hình nêu việc tính toán bối cảnh, trường hợp giả thiết nhằm giảm thiểu tác động tiêu cực nước sông Nhuệ lên chất lượng nước sông Đáy 154 5.2 KIẾN NGHỊ: - Sở Nông nghiệp Phát triển Nông thôn tỉnh thuộc lưu vực cần có biện pháp để kiểm soát chặt chẽ tình hình sử dụng phân bón hóa học thuốc bảo vệ thực vật, đặc biệt phân bón hóa học thuốc bảo vệ thực vật độc hại tỉnh lưu vực, góp phần giảm tải lượng chất dinh dưỡng hoá chất độc hại nước thải vùng canh tác chuyển tải vào nước mặt Cần xem xét kiểm tra nghiêm túc dự án quy hoạch sử dụng đất, quy hoạch phát triển ngành nông nghiệp lưu vực theo hướng phát triển bền vững Sở Nông nghiệp Phát triển nông thôn, Sở Khoa học Công nghệ tỉnh lưu vực cần xem xét kiểm tra nghiêm túc dự án quy hoạch sử dụng đất, quy hoạch phát triển ngành nông nghiệp lưu vực theo hướng phát triển bền vững Các vấn đề liên quan đến môi trường thâm canh nông nghiệp, chuyển đổi cấu trồng, mở rộng/thu hẹp diện tích đất canh tác, mở rộng đất tưới-tiêu cần ưu tiên xem xét Tăng cường tuyên truyền, phổ biến rộng rãi cho người nông dân ý thức bảo vệ môi trường: sử dụng phân bón hợp lý, sử dụng loại thuốc bảo vệ thực vật có nguồn gốc thực vật Hướng dẫn phổ biến rộng rãi cho người nông dân cách sử dụng bón phân (loại phân bón, thời điểm bón phân liều lượng sử dụng) hợp lý để trồng hấp thụ tối đa chất dinh dưỡng, tăng cường sử dụng phân xanh, phân trộn biện pháp phủ mặt đất canh tác (ví dụ trồng họ đậu thấp, có khả lan bò nhanh) …nhằm giảm thiểu tải lượng chất dinh dưỡng từ môi trường đất đổ vào môi trường nước mặt - Chất lượng nước thải sở sản xuất công nghiệp lưu vực không đạt TCCP có ảnh hưởng không nhỏ tới chất lượng nước mặt hệ thống sông Đáy-Nhuệ Để giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước hệ thống sông ĐáyNhuệ, cần có biện pháp hữu hiệu nhanh chóng nhằm khắc phục tình trạng gây ô nhiễm sở sản xuất, đặc biệt làng nghề tới chất lượng nước mặt lưu vực sông Đáy-Nhuệ + Tiến hành xử lý triệt để nước thải nhà máy, sở sản xuất công nghiệp tỉnh lưu vực sông Thu phí nước thải, xử phạt hành nghiêm khắc đồng thời có kế hoạch di dời sở gây ô nhiễm nặng đến khu công nghiệp tập trung Đóng cửa sở sản xuất gây ô nhiễm nghiêm trọng mà khả giảm thiểu ô nhiễm di dời + Thường xuyên kiểm tra, quan trắc diễn biến môi trường nước sở sản xuất Đầu tư trang thiết bị, kinh phí để phục vụ đo kiểm môi trường, phát kịp thời ô nhiễm môi trường để có giải pháp giảm thiểu + Hạn chế không cấp phép đầu tư cho loại hình công nghiệp gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Các dự án đầu tư phải nghiên cứu xác định rõ yếu tố có tiềm gây ô nhiễm môi trường phương án xử lý ô nhiễm để 155 làm sở chấp thuận đầu tư Dự án duyệt chấp thuận đầu tư báo cáo đánh giá tác động môi trường đăng ký đạt tiêu chuẩn môi trường + Khuyến khích doanh nghiệp địa bàn tỉnh cải tiến công nghệ sản xuất xử lý môi trường, thay công nghệ cũ, lạc hậu công nghệ để xử lý dòng nước thải đạt tiêu chuẩn cho phép trước đổ môi trường xung quanh + Thường xuyên nâng cao lực quản lý môi trường, kiểm soát môi trường Tăng cường đội ngũ cán quản lý môi trường từ tỉnh tới xã số lượng trình độ nghiệp vụ chuyên môn + Tăng cường công tác tuyên truyền, giáo dục nhằm nâng cao nhận thức bảo vệ môi trường cho sở sản xuất, người lao động người dân khu vực + Lắp đặt vận hành hệ thống xử lý nước thải, nhằm đạt tiêu chuẩn chất lượng nước thải cho phép trước đổ môi trường xung quanh Đầu tư áp dụng biện pháp giảm thiểu ô nhiễm, triệt để xử lí nước thải độc hại + Hàng năm tiến hành quan trắc chất lượng môi trường định kì gửi báo cáo quan trắc tới quan quản lý Có cán chuyên trách môi trường an toàn Đầu tư thay thiết bị, công nghệ cũ gây ô nhiễm môi trường Chú trọng giáo dục, tuyên truyền, nâng cao nhận thức bảo vệ môi trường cho người lao động, đặc biệt biện pháp giữ gìn vệ sinh chung khu vực công ty môi trường xung quanh - Cần tiếp tục trình quan trắc định kỳ thời gian dài để rút quy luật biến động, từ có giải pháp khắc phục bảo vệ nguồn nước nói chung, bảo vệ cân hệ sinh thái thuỷ vực nói riêng, có hiệu - Đề xuất tương lai sử dụng mô hình chiều để tính toán chế độ thủy lực chất lượng nước điểm hợp lưu hai sông - Trong giai đoạn đầu nghiên cứu áp dụng mô hình RIVERSTRAHLER cho hệ thống sông nhiệt đới, hệ thống sông Đáy-Nhuệ, thấy kết mô tương đối phù hợp với kết thực địa Hiện tại, giá trị Nash đánh giá khác biệt kết mô hình kết quan trắc thực tế lưu lượng nước đạt từ 0,41 – 0,81 sông Đáy đạt 0,82 sông Nhuệ Vì vậy, trước hết cần nghiên cứu cải thiện chất lượng mô hình thuỷ văn cách thu thập đầy đủ thông tin chế độ thuỷ văn thông số địa chất lưu vực Để cải thiện kết mô chất lượng nước sông, cần thu thập đầy đủ thông tin chi tiết nguồn thải điểm, đặc biệt lưu lượng chất lượng nước thải công nghiệp, nguồn thải phát tán (hàm lượng phân bón hoá học sử dụng) lưu vực 156 TÀI LIỆU THAM KHẢO APHA American Public Health Association - Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater - 1995 Barillier, A and J Garnier, 1993 Influence of temperature and substrate concentration on bacterial growth yield in Seine River Water batch cultures Appl Environm Microbiol 59: 1678– 1682, 1993 Billen, G, S Dessery, C Lancelot and Meybeck M Seasonal and interannual variations of nitrogen diagenesis in the sediments of a recently impounded basin Biogeochemistry 8: 73-100, 1989 Billen G and P Servais, Modélisation des processus de dégradation de la matière organique en milieu aquatique In: M Bianchi et al., Editors, Microorganisms dans les écosystèmes océaniques, Masson, Paris (1989), pp 219–245, 1989 Billen G., Garnier J and Hanset Ph Modelling phytoplankton development in whole drainage networks: the RIVERSTRAHLER model applied to the Seine river system Hydrobiologia, 289:119-137 1994 Billen G and Garnier J The Phison River Plume: coastal eutrophication in response to changes in land use and water management in the watershed Aqu Microb Ecol., 13 : 317, 1997 Billen G., Garnier J and Meybeck M Les sels nutritifs: l’ouverture des cycles Chapitre 12 In: La Seine en son bassin Fonctionnement écologique d’un système fluvial anthropisé (Meybeck M., De Marsily G and Fustec E eds) Elsevier, Paris p 531-565, 1998 Billen G and Garnier J Nitrogen transfers through the Seine drainage network: a budget based on the application of the Riverstrahler model Hydrobiologia, 410: 139-150, 1999 Billen G., Garnier J., Ficht A and Cun C - Modelling the response of water quality in the Seine estuary to human activity in its watershed Estuaries - 24(6): 977-993 2001 10 Billen G., Garnier J and Rousseau V Nutrient fluxes and water quality in the drainage network of the Scheldt basin over the last 50 years Hydrobiologia, 2005 11 Bộ Khoa học Công nghệ Môi trường - Tiêu chuẩn Việt Nam môi trường - 2005 (http://www.epe.edu.vn/tieuchuan.php) 12 Bộ Tài nguyên Môi trường Báo cáo Hiện trạng môi trường Việt Nam 2000 2001 13 Bộ Tài nguyên Môi trường Báo cáo Hiện trạng môi trường Quốc gia 2005 2006 14 Bộ Tài nguyên Môi trường - Báo cáo môi trường Quốc gia 2006: Hiện trạng môi trường nước lưu vực sông: Cầu, Nhuệ-Đáy, hệ thống sông Đồng Nai, 2007 15 Bộ Tài nguyên Môi trường Hệ thống Tiêu chuẩn Môi trường quy định bảo vệ môi trường NXB Lao động – Xã hội 756 trang, 2007 16 Brion, N and Billen, G Une réevaluation de la méthode de mesure de l'activité nitrifiante autotrophe par la méthode d'incorporation de bicarbonate marqué au 14C et son application pour estimer des biomasses de bactéries nitifiantes Rev Sci Eau 11, pp 283– 302, 1998 17 Brion N., Billen G , Guezennec L and Ficht A Distribution of nitrifying activity in the Seine River (France) and its estuary Estuaries, 23: 669-682, 2000 18 Cauwet G and Sidorov I The biogeochemistry of Lena River: Organic carbon and nutrients distribution Marine Chemistry, 53: 211-227, 1996 19 Cemagref., 1982 Etude des méthodes biologiques d'appréciation quantitative de la qualité des eaux: Rapport Q.E.Lyon-A.F.Bassin Rhône-Méditeranée-Corse, 218 pp 157 20 Châu Văn Minh, Lê Thị Phương Quỳnh, Garnier Josette and Billen Gilles Một số kết ban đầu ứng dụng mô hình Riverstrahler mô chất lượng nước hệ thống sông Hồng Tuyển tập báo cáo khoa học Hội nghị Môi trường toàn quốc 2005 Bộ Tài nguyên Môi trường, Hà nội tháng 4, trang 1525 – 1259, 2005 21 Cloern Our evolving conceptual model of the coastal eutrophication problem Mar Ecol Prog Ser 210: 223–253, 2001 22 Conley D.J Biogeochemical nutrient cycles and nutrient management stragies Hydrobyologia 410: 87-96, Printed in the Netherlands, 2000 23 Đặng Kim Chi, Nguyễn Ngọc Lân Trần Lệ Minh, Làng nghề Việt Nam Môi trường, NXB Khoa học Kỹ thuật, 392 trang, 2005 24 Đặng Lan Hương - Nghiên cứu vai trò sông Đáy kiểm soát lũ cho sông Hồng, Luận án tiến sĩ, Viện Khí tượng -Thuỷ văn, 2005 25 Đặng Ngọc Thanh, Hồ Thanh Hải., Dương Đức Tiến, Mai Đình Yên Thủy sinh học thủy vực nước nội địa Việt Nam Nhà xuất Khoc học kỹ thuật 399 trang, 2002 26 Di Marzio W.D., M Saenza, J Alberdia, M Tortorellia, and Galassi Silvana Risk assessment of domestic and industrial effluents unloaded into a freshwater environment Ecotoxicology and Environmental Safety 61: 380–391 2005 27 Duong T.T., M Coste., A Feurtet-Mazel., D.K Dang., C Gold., Y.S Park., A Boudou, 2006 Impact of urban pollution from the Hanoi area on benthic diatom communities collected from the Red, Nhue and Tolich rivers (Vietnam), Hydrobiologia, 563 (1), 201216 28 Garnier J., Billen G., Hanset Ph., Testard P and Coste M Développement algal et eutrophisation Chapitre 14 In: La Seine en son bassin Fonctionnement écologique d’un système fluvial anthropisé (Meybeck M., De Marsily G and Fustec E eds) Elsevier, Paris p 593-626, 1998 29 Garnier J., Billen G and Billen C., Modélisation des modifications du paysage écologique des rivières Application la Senne Rapport de synthèse, Action "Research in Brussels, Secrétariat d'Etat la Région 69 pp, 1992 30 Garnier, J and Billen, G ‘Ecological interactions in a shallow sand-pit lake (Cre´teil Lake, France) A modelling approach’, Hydrobiologia, 275:276, 97–114, 1993 31 Garnier J., Billen G and Palfner L Understanding the oxygen budget od the Mosel drainage network with the concept of heterotrophic/autotrophic sequences: the Riverstrahler approach Hydrobiologia, 410: 151-166, 1999 32 Garnier J., Servais P., Billen G., Akopian M and Brion N Lower Seine river and estuary (France): carbon and oxygen budgets during low flow Estuaries, 24: 964-976, 2001 33 Garnier J and Billen G The Riverstrahler modelling approach applied to a tropical case study (The Red –Hong- River, Vietnam): nutrient transfer and impact on the Coastal Zone SCOPE, Coll Mar Res W., 12: 51-65, 2002 34 Garnier J., d’Ayguesvives A., Billen G., Conley D and Sferratore A Silica dynamics in the hydrographic network of the Seine River, Oceanis 28: 487-508, 2002 35 Garnier, J., Nemery, J., Billen, G., and Thery, S Nutrient dynamics and control of eutrophication in the Marne River system: modelling the role of exchangeable phosphorus Journal of hydrology, Volume 304, issues 1-4: 397-412, 2005 36 Hiệp hội phân bón Việt Nam - Tuyển tập Phân bón Việt Nam, tập I Nhà xuất Nông nghiệp, 2005 158 37 Hồ Thanh Hải cộng Nghiên cứu sử dụng số yếu tố Sinh học vào việc Đánh giá dự báo diễn môi trường tác động tự nhiên nhân tác Báo cáo đề tài cấp Trung tâm - KHTN & CNQG, Hà Nội, 2000 38 Holt M.S., K Fox, E Grießbach, S Johnsen, J Kinnunen, A Lecloux R Murray-Smith, D.R Peterson, R Schroder, M Silvani, W.F.J ten Berge, R.J Toy, T.C.M Feijtel Monitoring, modelling and environmental exposure assessment of industrial chemicals in the aquatic environment Chemosphere 41: 1799 -1808 2000 39 HYDROLAB, DataSonde 4/MiniSonde User’s Manual Hydrolab Rev G-04/09, 1999 40 Ikuo Y., Miura A., Hitomi T., Hamada K and Shiratani E Run off nitrogen from a large sized paddy field during a crop period Agricultural water management , 87: 217-222, 2007 41 Ittekkot V and Laane R.W.P.M Chapter 10: Fate of Riverine Particulate Organic Matter, SCOPE 42- Biogeochemistry of Major World Rivers, 2002 42 Kelly, M G., Whitton, B A., 1995 The trophic Diatom Index: a new index for monitoring eutrophication in rivers J Appl Phycol 7, 433-444 43 Klein L River pollution 2: Causes and Effects Butterworths & Co (Publishers) Limited, London, 1962 44 Lancelot,C., Billen,G and Barth,B The dynamics of Phaeocystis blooms in nutrient enriched coastal zones Water Pollution Research Report 23, pp 1–106, 1991 45 Lê Hùng Anh Đặc trưng điều kiện môi trường nước khu hệ động vật (Chân chèo - Copepoda, Râu ngành - Cladocera, Trùng bánh xe - Rotatoria) thuỷ vực nước vùng Đông Bắc Việt Nam Luận văn thạc sĩ khoa học sinh học Viện Sinh thái Tài nguyên Sinh vật, 2002 46 Lê Hùng Anh, Phan Văn Mạch, Đỗ Văn Tứ, Trần Đức Lương Báo cáo kết quan trắc thuỷ sinh vật lưu vực sông Nhuệ-Đáy Trung tâm quan trắc - Cục môi trường, 2007 47 Lê Huy Bá Lâm Minh Triết Sinh thái Môi trường ứng dụng NXB Khoa học Kỹ thuật., 639 trang, 2005 48 Le Thi Phuong Quynh, Gilles Billen, Josette Garnier, Sylvain Thery, Duong Thi Thuy et Chau Van Minh La qualité des eaux du Fleuve Rouge (Vietnam) : observation et modélisation Journées Scientifiques Inter-Rseau AUF-Hanoi 2007 Gestion intégrée des eaux et des sols Ressources, aménagements et risques en milieux ruraux et urbains, Hanoi, - novembre 2007, p 51-56, 2007a 49 Le Thi Phuong Quynh, Gilles Billen, Josette Garnier, Sylvain Thery, and Chau Van Minh The changing of flow regime and sediment load of the Red River, Vietnam, Journal of Hydrology, 2007b 334, 199– 214, 50 Lê Văn Học cộng - Báo cáo tổng kết dự án “Bảo vệ tài nguyên nước cho lưu vực sông Đáy giai đoạn 1997-2002” Viện Thuỷ lợi, Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn, 2002 51 Lecointe, C., Coste, M., Prygiel, J., 1993 "OMNIDIA" software for taxonomy, calculation of diatom indices and inventories management Hydrobiologia 269/270, 509513 52 Lilienfein J., Wilcke W., Thomas R., Vilela L., Do Carmo Lima C., Zech W The effects of Pinus caribaea forests on the C, N, P and S status of Brazilian savanna Oxisols”, Forest Ecology and Management 147: 171- 182, 2001 53 Lương Thế Lượng, Lê Thị Phương Quỳnh, Lâm Ngọc Thiềm Châu Văn Minh Xác định hàm lượng tổng cácbon hoà tan số môi trường nước Việt Nam thiết bị ANATOC Tạp chí Hóa học, Số 43 (1): 90-94, 2005 159 54 Mason C F Biology of freshwater pollution Longman Group UK Limited, Longman Singgapore Publishers, 1996 55 Meybeck M How to establish and use world budgets of river material, in Physical and chemical weathering in Geochemical Cycles, edited by A Lerman and M Meybeck, p 247-272, Kluwer, Norwell, Mass, 1988 56 Meybeck M and Ragu A., River discharges to the oceans: An assessment of suspended solids, major ions and nutrients UNEP Env Information and Assessment Report Nairobi, 245pp, 1996 57 MOSTE Vietnamese general statistics officer, Ministry of Science, Technology and Environment of Vietnam, general statistics editor, Hanoi, 1997 58 Nairobi M H Water pollution and cultivated lands J Agri Sci., 33: 390-395, 1978 59 Nash, J.E and Sutcliffe, J.V River flow forecasting through conceptual models Journal of Hydrology 10: 282–290, 1970 60 Nguyễn Văn Cư cộng - Báo cáo tổng kết đề án: Xây dựng đề án tổng thể bảo vệ môi trường lưu vực sông Nhuệ sông Đáy,Viện Địa lý, Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam, 2005 61 Nguyễn Viết Phổ, Đỗ Đình Khôi, Vũ Văn Tuấn, Khai thác bảo vệ tài nguyên nước lưu vực sông Hồng – Thái Bình, NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 2000 62 Nguyễn Xuân Huấn Tổng quan số Đa dạng Sinh học khả áp dụng chúng nghiên cứu biến động Đa dạng Sinh học quần xã Báo cáo chuyên đề Cục môi trường Hà Nội, 1999 63 Patel N., Mounier S., Guyot J L., Benamou C., Benaim J Y Fluxes of dissolved and colloidal organic carbon, along the Purus and Amazonas rivers (Brazil) The Science of the Total Environment, Volume 229 (1): 53-64(12), 1999 64 Phạm Mạnh Khải, Phạm Quang Hà, Đặng Thanh Xuân, Nguyễn Thị Huệ Ingrid Oborn Nghiên cứu cân N, P, K số vùng thâm canh rau ngoại thành Hà nội Tạp chí Khoa học Đất, số 24-2006: 42 -49, 2006 65 Reiss R., Taylor J.S, Robert C Surface water treatment using nanofiltration- pilot testing results and desing considerations Desalination, Volume 125, Number 1, 97-112(16), 1999 66 Rimet, F., Cauchie, H M., Hoffmann, L., Ector, L., 2005 Response of diatom indices to simulated water quality improvement in a river J Appl Phycol 17, 119-128 67 Ruelland D SENEQUE, a GIS software to evaluate water quality Hermès-Lavoisier Ed., Revue Internationale de Géomatique, vol 14, n°1, 97-117, 2004 68 Ruelland, D., Billen, G., Brunstein, D & Garnier, J SENEQUE 3: a GIS interface to the RIVERSTRAHLER model of the biogeochemical functioning of river systems The Science of the Total Environment, 375: 257-273, 2007 69 Sánchez J.A., S Zea & J.M Diaz Gorgonian communities of two contrasting environments from oceanic Caribbean atolls Bulletin of Marine Science 61(2): 61-72, 1997 70 Sempere R., Panagiotopoulos C., Lafont R., Marroni B., Van Wambeke F Total organic carbon dynamics in the Aegean Sea, Journal of Marine System, Vol 33-34: 355-364, 2002 71 Servais P., A Barillier and J Garnier Determination of the Biodegradable fraction of Dissolved and Particulate Organic Carbon in Water, Annls Limnol., vol 31 (1) pp75-80, 1995 72 SGE International Pty Ltd., 2002 Installation and Operation Manual of Total Organic Carbon Analyzer, guide manual-2002 160 73 Sở Khoa học công nghệ Môi trường tỉnh Hà nam - Báo cáo việc nước sông Nhuệ Hà Nam bị ô nhiễm, 2002 74 Sở Khoa học công nghệ Môi trường tỉnh Hà nam - Báo cáo trạng môi trường nước tỉnh Hà Nam năm 2006, 2007 75 Sở Khoa học công nghệ Môi trường tỉnh Hà Tây - Báo cáo trạng môi trường tỉnh Hà Tây, 2001 76 Sở Khoa học công nghệ Môi trường tỉnh Hà Tây - Báo cáo trạng môi trường tỉnh Hà Tây, 2005 77 Sở Khoa học, Công nghệ Môi trường tỉnh Nam Định Báo cáo kết điều tra nguồn gây ô nhiễm môi trường làng nghề tỉnh Nam Định, 1998 78 Strahler A.H Quantitative analysis of watershed geomorphology Geophys Union Trans 38: 913-920, 1957 79 Stuart J Parks and Lawrence A Baker Sources and transform of organic carbon in an Arizona River-Reservoir system, Wat.Res., Vol 31, No7, pp 1751-1750, 1996 80 Tổng Cục Thống Kê, Tư liệu Kinh tế - Xã hội 671 huyện, quận, thị xã, thành phố thuộc tỉnh Việt Nam, Nhà xuất thống kê, 2733 trang, 2006 81 Trịnh Anh Đức cộng sự, Experimental investigation and modelling approach of the impact of urban wastewater on a tropical river; a case study of the Nhue River, Hanoi, Viet Nam, J Hydrology 334(3-4), 347-358, 2007 82 Trung tâm Địa lý môi trường ứng dụng, Liên hiệp hội Khoa học kỹ thuật Việt nam, Báo cáo tổng kết đề tài “Khảo sát bổ sung tài liệu phục vụ nhiệm vụ đánh giá trạng môi trường nước lưu vực sông Nhuệ, hạ lưu sông Đáy tỉnh Hà Nam làm sở khoa học cho việc xây dựng đề án tổng hợp môi trường lưu vực sông”, 74 trang, 2003 83 Trung tâm Địa lý môi trường ứng dụng, Liên hiệp hội Khoa học kỹ thuật Việt nam, Báo cáo “Điều tra, đánh giá phục vụ cho việc xây dựng kế hoạch hành động bảo vệ môi trường, tỉnh phù hợp với chiến lược phát triển bảo vệ môi trường quốc gia đến năm 2010 định hướng đến nắm 2020 (Thí điểm Hà nam)”, 139 trang, 2004 84 Trung tâm quan trắc phân tích tài nguyên môi trường Hà nội Sở Tài nguyên Môi trường Nhà đất Hà nội Báo cáo Kết quan trắc trạng môi trường năm 2006 Nội dung đề án bảo vệ môi trường lưu vực sông Nhuệ- sông Đáy 55 trang, 2007 85 Turc, L Evaluation des besoins en eau d’irrigation, évapotranspiration potentielle Ann Agron., 12 (I): I 3-49, 1961 86 UBND tỉnh thành phố, Ủy Ban nhân dân tỉnh, thành phố Hà Nội – Hà Tây – Hà Nam – Nam Định – Ninh Bình – Hòa Bình, Đề án tổng thể bảo vệ môi trường lưu vực sông Nhuệ - Đáy, 117 trang, 2007 87 van Dam, H., Mertens, A., Sinkeldam, J., 1994 A coded checklist and ecological indicator values of freshwater diatoms from the Netherlands Neth J Aquat Ecol 28, 117-133 88 VCCI Vietnamese Chamber of Commerce and Industry (Phòng Thương mại Công nghiệp Việt Nam), http:// www.vcci.com.vn 2006 89 Viện Địa chất Môi trường Báo cáo khoa học tổng kết đề tài “Điều tra trạng môi trường tài nguyên nước, đề xuất định hướng chiến lược khai thác, sử dụng hợp lý bảo vệ môi trường tài nguyên nước giai đoạn 2000 -2010 địa bàn tỉnh Hoà Bình”, 64 trang, 2001 90 Viện Khí tượng Thuỷ văn - Báo cáo tổng kết dự án “Mô hình hoá chất lượng nước ba lưu vực sông: Cầu, Nhuệ-Đáy Sài Gòn -Đồng Nai, 216 trang, 2006 91 Viện Khoa học Công nghệ môi trường, Báo cáo quan trắc môi trường tuân thủ sở công nghiệp địa bàn Hà Nội,140 trang, 2004 161 92 Viện Môi trường Tài nguyên Cục Môi trường Báo cáo Tổng quan đánh giá trạng công nghệ môi trường Việt Nam 299 trang, 1997 93 Viện Môi trường Tài nguyên Cục Môi trường Công nghệ Môi trường NXB Nông nghiệp, 310 trang, 1998 94 Watanabe, T., Asai, K., Houki, A., 1986 Numerical estimation to organic pollution of flowing water by using epilithic diatom assemblage Diatom assemblage Index (DAIpo) Sci Tot Environ 55, 209-218 95 Zaimes G.N and Schultz R.C Phosphorus in Agricultural watersheds A literature Review Iowa State University, Iowa, 106 pp, 2002 Hà Nội, ngày 26 tháng 11 năm 2009 Chủ nhiệm Đề tài Xác nhận Viện Công nghệ môi trường GS.TS Đặng Đình Kim 162 [...]... hỡnh ó tớnh toỏn v a ra cỏc 21 Soil/vegetation rửa trôi & và xói mòn erosion Model HydrologicalModel mô hình thủy vn of the HYDROSTRAHLER drainage network lu lợng nớc chất ô nhiễm dòng chảy mặt lu giu chất chất ô nhiễm trong nớc ngầm RIVE: mô hình Model of sinh thái biogeochemical RIVE processes chuyển tải chất dinh dỡng ra biển Hỡnh 2.4: Cu trỳc ca mụ hỡnh Riverstrahler [5] 2.1.4.1 Mụ hỡnh thu vn HYDROSTRAHLER... con: mụ hỡnh thy vn HYDROSTRAHLER v mụ hỡnh sinh thỏi RIVE (hỡnh 2.4) Sử dụng đất Dinh dng ịa chất, địa mạo sử dụng đất hoạt động địa chất, nông nghiệp địa mạo Các điều kiện khí hậu hồ chứa lợng ma ETP nhiệt độ ánh sáng Nguồn thải điểm dân số đô thị/ nông thôn NH4, NO3, PO4, O2, etc Vi khun cht Vi khun tng trng nớc thải mạng lới sông Vi khun cht Vi khun tng trng Trao i vi trm tớch Trm tớch Trao i vi