9 Xay dung va ung dung chi so chat luong moi truong nuoc mat HCM

Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp ðô thị Việt Nam” XÂY DỰNG VÀ ỨNG DỤNG CHỈ SỐ CHẤT LƯỢNG MÔI TRƯỜNG NƯỚC TRONG ðÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NƯỚC MẶT KHU VỰC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Nguyễn Thị Vân Hà, ðồng Thị Thu Trang Khoa Môi trường, Trường ðại học Bách Khoa TP.HCM TĨM TẮT Trước thực trạng mơi trường nước mặt thị lớn nước ta ngày xấu ñi nguyên nhân liên quan ñến hoạt ñộng sinh hoạt sản xuất người, nhiều công cụ quản lý kỹ thuật ñược ñề xuất sử dụng nhằm tăng cường khả tuyên truyền thông tin chất lượng mơi trường đến cộng đồng hỗ trợ hữu hiệu cho việc ñánh giá, quản lý chất lượng nguồn nước phục vụ cho công tác quy hoạch định Một cơng cụ số môi trường nước mặt (WQI) Bài viết ñề xuất bước xây dựng số WQI ứng dụng chúng ñánh giá chất lượng nước mặt khu vực TP Hồ Chí Minh cơng tác quản lý thông tin chất lượng nước ABSTRACT Because the current surface water environment of Viet Nam’ Cities is being more degraded by many reasons related with human activities, Many management and technological tools have been proposed and used in order to increase ability of propagandizing water quality information to community and to support for assessing, managing, planning and making decisions relate to water quality One of them is the Water Quality Index (WQI) This paper is aimed to propose the procedures to establish WQI and its application for assessing Ho Chi Minh City’s surface water quality as well as for controlling and disseminating water quality information BỐI CẢNH NGHIÊN CỨU Một vấn đề mơi trường cộm TP Hồ Chí Minh suy thối chất lượng mơi trường nước mặt: Sơng Sài Gòn, ðồng Nai ngày bị nhiễm chất hữu cơ, chất dinh dưỡng, vi sinh nước thải sinh hoạt công nghiệp khu vực; hệ thống kênh rạch nội thành ô nhiễm trầm trọng, kênh Tân Hóa Lò Gốm trở thành “dòng kênh chết” Trước nguy chất lượng nước mặt ngày suy thối, số chất lượng mơi trường nước sử dụng cho mục đích: - Thể chung chất lượng nước mặt qua hầu hết thơng số đánh giá - Giúp việc thơng tin trạng chất lượng nước ñến cộng ñồng dễ dàng hơn, thu hút ñược quan tâm người ñến việc bảo vệ nguồn nước - Là cơng cụ hỗ trợ đắc lực cho cơng tác quy hoạch, quản lý, khai thác sử dụng tài nguyên nước mặt khu vực PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Chỉ số chất lượng nước mặt WQI ñề xuất ñược xây dựng theo phương pháp Horton, bao gồm bước: chọn thơng số, xác định trọng số thơng số, thành lập mức phân hạng thông số tính tốn số Khoa Mơi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM -61- Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp ðô thị Việt Nam” KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1 Xây dựng số chất lượng nước WQI 3.1.1 Chọn thông số Việc chọn thông số thể chất lượng môi trường nước mặt có ý nghĩa lớn khả thể xác chất lượng nước số WQI Thơng số nhiễm chọn cách xác, hợp lý phản ánh trạng môi trường Sau xem xét yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn thơng số chất lượng nước như: mức độ đóng góp đến chất lượng nguồn nước thông số, thông tin ô nhiễm thực tế thông qua số liệu quan trắc, thông số ñược quan trắc ñịnh kỳ ; ñồng thời tham khảo WQI quốc gia giới; vào trạng ô nhiễm nước mặt TPHCM, thơng số sau lựa chọn để xây dựng số chất lượng nước mặt gồm: pH, DO, BOD5, COD, TSS, dầu mỡ, tổng Coliform, ñộ ñục, tổng Nitơ, tổng Phốtpho 3.1.2 ðánh giá tầm quan trọng thơng số chọn Căn vào tác động ñịnh thông số ñến chất lượng nước, mức ñộ tần suất vượt tiêu chuẩn cho phép, ñồng thời tham khảo trọng số thông số WQI quốc gia, trọng số thông số chất lượng nước đề xuất sau : thơng số DO có trọng số cao 0,17 ; thông số tổng Coliform= 0,16 ; kế ñến thông số BOD5, pH dầu mỡ với trọng số 0,13 ; lại thơng số chất dinh dưỡng, COD, TSS độ đục với trọng số tương ứng 0,9 ; 0,8 ; 0,8 0,4 Tổng giá trị trọng số 3.2 Thành lập mức phân hạng thông số Mức phân hạng thông số ñược ñưa dựa vào tiêu chuẩn chất lượng nước: - ðối với thơng số có qui ñịnh tiêu chuẩn (pH, BOD5, COD, DO, TSS, dầu mỡ, tổng coliform) mức phân hạng chúng vào TCVN 5942 – 1995: nồng ñộ chất thỏa tiêu chuẩn cột A điểm số tương ñương 80-90, thỏa tiêu chuẩn cột B ñiểm số từ 40 – 60 tùy thuộc tiêu chuẩn có khắt khe hay không - Tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống Bộ Y tế ban hành ngày 18/4/2002 Nếu nồng ñộ chất thỏa tiêu chuẩn điểm số từ 90 – 100 - ðối với thơng số khơng qui định tiêu chuẩn TCVN 5942 có tiêu chuẩn quốc gia khác độ đục mức phân hạng dựa vào tiêu chuẩn ñồng thời tham khảo mức phân hạng thông số ñó cho phù hợp với ñiều kiện Việt Nam - Mức phân hạng tổng N tổng P dựa vào ảnh hưởng chúng đến trạng thái dinh dưỡng nguồn nước Chỉ số phụ thơng số chất dinh dưỡng suy từ ñiểm số tổng N tổng P N/P ≤ 4,5 : số phụ chất dinh dưỡng = ñiểm số tổng N N/P ≤ 6,0 : số phụ chất dinh dưỡng = ñiểm số tổng P 4,5 < N/P < 6,0 : số phụ chất dinh dưỡng = (ñiểm số tổng N ñiểm số tổng P) - Các mức ñiểm số thấp tham khảo số liệu quan trắc thực tế tiêu chuẩn thải năm 2000, 2001 Khoa Môi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM -62- Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp ðô thị Việt Nam” - Tiêu chuẩn TCVN 6774 – 2000 chất lượng nước bảo vệ ñời sống thủy sinh tài liệu khác ñộc học, nồng ñộ ảnh hưởng chất, nghiên cứu môi trường nước mặt khu vực Bảng Mức phân hạng thông số CSCL nước mặt DO (mg/l) >7 6–7 4–6 2–4 1–2 40 Tổng Coliform (MPN/100ml) – 100 100 – 1000 1000 – 5000 5000 – 104 104 – 105 105 - 106 > 106 ðộ ñục (NTU) 100 Tổng N (mg/l) < 0,1 0,1 – 0,22 0,22 – 1,0 1,0 – 3,0 ðiểm số 100 80 60 40 20 ðiểm số 100 80 70 50 40 20 ðiểm số Dầu mỡ (mg/l) 0 – 0,01 0,01 – 0,05 0,05 – 0,3 0,3 – 1,0 > 1,0 COD (mg/l) 100 pH ðiểm số 90 70 60 40 20 ðiểm số 100 90 80 60 40 20 ðiểm số 100 90 80 60 40 20 ðiểm số 100 90 80 60 40 20 ðiểm số 100 80 60 40 7,0 – 7,5 6,5 – 7,0 ; 7,5 – 8,0 6,0 – 6,5 ; 8,0 – 8,5 5,5 – 6,0 ; 8,5 – 9,0 5,0 – 5,5 ; 9,0 – 9,5 4,0 – 5,0 ; 9,5 – 10,0 > 10; < TSS (mg/l) < 10 10 – 20 20 – 50 50 - 80 80 – 100 100 – 300 > 300 Tổng P (mg/l) < 0,01 0,01 – 0,035 0,035 – 0,1 0,1 – 1,0 100 90 80 60 40 20 ðiểm số 100 90 80 60 40 20 ðiểm số 100 80 60 40 Khoa Môi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM -63- Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp ðô thị Việt Nam” 3,0 – 10,0 > 10,0 1,0 – 2,0 > 2,0 20 20 Ghi chú: lấy giá trị ”=” chữ số in ñậm Nếu nồng ñộ thực tế số in đậm điểm số lấy theo mức tương ứng Mức phân hạng thay đổi có điều chỉnh tiêu chuẩn có nghiên cứu mức ñộ tác ñộng nồng ñộ chất nhiễm 3.3 Tính tốn CSCLMT nước mặt Sau có số phụ thơng số, số hình thành cách lấy tổng tích số phụ trọng số thông số Chất lượng nguồn nước mặt ñược ñánh giá dựa vào ñiểm số tính toan ñạt Thơng thường điểm số cao chất lượng nước tốt Chỉ số chất lượng nước mặt tính theo công thức: WQI = ∑ SI i w i (1) i =1 Trong đó: SIi : ðiểm số phan hạng tương ứng thông số i Với i thơng số chọn Wi : trọng số thông số i ∑ wi = Trong trường hợp hay vài thơng số khơng có kết đo đạc sai sót q trình quan trắc, số tính sau: n ∑ SI WQI = i w i i =1 (2) n ∑w i i =1 Với: i = n : thơng số quan trắc; n < ðánh giá thể chất lượng nước dựa theo giá trị số: ðể biểu diễn phan hạng chất lượng nước ñồ dễ dàng, ta cĩ thể qui ước màu sắc tương ứng với loại chất lượng nước Bảng Phân loại chất lượng nước theo giá trị số Giá trị số Chất lượng nước Màu sắc Lam Lục Cam ðỏ ðen - Nước chưa có dấu hiệu nhiễm: tiêu chất lượng nước ñều ñạt tiêu chuẩn dành cho nguồn cấp nước, số tiêu đạt chất lượng nước vệ sinh ăn uống 90,0 – 100,0 80,0 – 89,9 50,0 – 79,9 20,0 – 49,9 – 19,9 Nước chưa có dấu hiệu nhiễm Nước nhiễm nhẹ Ơ nhiễm trung bình Ơ nhiễm nặng Ô nhiễm nặng Khoa Môi trường – Trường ðHBK – ðHQG TP.HCM -64- Hội thảo “Các giải pháp bảo vệ Môi trường Công nghiệp ðô thị Việt Nam” Bộ Y tế Nước mang chất tự nhiên, chưa bị ảnh hưởng hoạt ñộng người Nguồn nước có chất lượng sử dụng làm nước cấp (nếu không nhiễm mặn) mà không cần xử lý phải xử lý cần khử trùng đơn giản - Nước nhiễm nhẹ: hầu hết thông số thỏa tiêu chuẩn loại A TCVN 5942 – 1995 nguồn nước ñược sử dụng cho mục đích ưu tiên cấp nước (nếu không bị nhiễm mặn) cho sinh hoạt, công nghiệp dịch vụ (sau xử lý ñơn giản lắng lọc khử trùng) kết hợp sử dụng để ni thủy sản, du lịch – giải trí, bơi lội, bảo vệ hệ sinh thái nước - Nước ô nhiễm trung bình: tiêu tương đương với TCVN 5942 – 1995 cho nguồn loại B Nếu giá trị số gần giới hạn mức ( từ 70 – 80) sử dụng ñể làm ñầu vào cho nhà máy xử lý nước cấp (nếu khơng bị nhiễm mặn) đòi hỏi phải xử lý kỹ phương pháp vật lý, hóa học khử trùng Nguồn nước sử dụng cho nuôi trồng thủy sản, sử dụng cho thủy lợi (nếu không nhiễm mặn) cho cấp nước công nghiệp ( nước làm mát, nước vệ sinh thiết bị ) - Nước ô nhiễm nặng: nguồn nước sử dụng cho thủy lợi (nếu ñộ mặn, vi sinh, dầu mỡ, kim loại nặng ñạt tiêu chuẩn nước thủy lợi) giao thông thủy - Nước ô nhiễm nặng: nguồn nước dùng cho giao thơng thủy nhiễm nặng Nước mức nhiễm khó phục hồi chất lượng khơng có biện pháp xử lý quản lý triệt ñể 3.4 Ứng dụng WQI ñể ñánh giá chất lượng nước mặt Thành phố Hồ Chí Minh Dựa vào số liệu quan trắc chất lượng nước mặt: Phú Cường, Bình Phước, Phú An (sơng Sài Gòn), Hóa An (sông ðồng Nai), Nhà Bè, Lý Nhơn (sông Nhà Bè), Tam Thơn Hiệp (sơng ðồng Tranh), Bình ðiền (sơng Bình ðiền) giai đoạn 2000 – 2004 Chi cục Bảo vệ mơi trường Tp HCM, chúng tơi áp dụng số WQI xây dựng ñể thể chất lượng mơi trường nước mặt khu vực Hình Vị trí trạm quan trắc nước mặt khu vực TP Hồ Chí Minh 3.4.1 Tỉ lệ loại chất lượng nước: Trong tổng số 745 mẫu nước mặt ñược quan trắc ñầy ñủ thông số trạm giai đoạn 2000 – 2004, có mẫu có giá trị WQI >90, 79 mẫu có WQI>80, phần lớn mẫu có chất lượng nước mức nhiễm trung bình (50