Áp dụng chỉ số chất lượng nước ngầm (GWQI) để đánh giá chất lượng nước ngầm quận 12, thành phố hồ chí minh

Khóa luận tốt nghiệp Tên đề tài: Áp dụng số chất lượng nước ngầm (GWQI) để đánh giá chất lượng nước ngầm quận 12, thành phố Hồ Chí Minh MỤC LỤC NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP i LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT iii NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN v NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN vi MỤC LỤC vii CÁC TỪ VIẾT TẮT x DANH MỤC BẢNG xi DANH MỤC HÌNH xii MỞ ĐẦU 13 ĐẶT VẤN ĐỀ .13 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 13 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .13 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .14 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 14 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN 14 TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀI 15 CHƯƠNG 16 TỔNG QUAN VỀ CÁC NGHIÊN CỨU TƯƠNG TỰ 16 1.1 TỔNG QUAN VỀ CHỈ SỐ CHẤT LƯỢNG NƯỚC NGẦM GWQI 16 1.1.1 Tổng quan số môi trường 16 1.1.2 Chỉ số chất lượng nước WQI 16 1.1.3 Chỉ số chất lượng nước ngầm GWQI 18 1.1.4 Quy trình xây dựng GWQI 20 CHƯƠNG 24 TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 24 2.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN .24 2.1.1 Vị trí địa lý 24 2.1.2 Khí hậu 25 SVTH: Võ Thị Nguyên Son GVHD: PGS.TS Tơn Thất Lãng vii Khóa luận tốt nghiệp Tên đề tài: Áp dụng số chất lượng nước ngầm (GWQI) để đánh giá chất lượng nước ngầm quận 12, thành phố Hồ Chí Minh 2.1.3 Thủy văn .26 2.1.4 Địa hình .26 2.1.5 Các nguồn tài nguyên 27 2.2 PHÁT TRIỂN KINH TẾ - XÃ HỘI 33 2.2.1 Kinh tế 33 2.2.2 Xã hội 34 2.3 ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG PHÁT TRIỂN CƠ SỞ HẠ TẦNG KỸ THUẬT, HẠ TẦNG XÃ HỘI 36 2.4 HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG NƯỚC NGẦM 37 2.4.1 Hiện trạng .37 2.4.2 Ưu nhược điểm sử dụng nước ngầm 39 CHƯƠNG 41 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 41 3.1 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN CHỈ SỐ CHẤT LƯỢNG NƯỚC NGẦM (GWQI) 41 3.1.1 Lựa chọn thông số: phương pháp Delphi .41 3.1.2 Tính tốn số phụ: phương pháp delphi phương pháp đường cong tỉ lệ 47 3.1.3 Trọng số 52 3.1.4 Tính tốn số cuối 52 3.2 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CHẤT LƯỢNG NƯỚC CỦA QUẬN 12 53 3.2.1 Vị trí lấy mẫu 53 3.2.2 Quy trình phương pháp lấy mẫu 56 3.2.3 Kết phân tích 57 3.2.4 Biểu đồ so sánh thông số với quy chuẩn 58 3.2.5 Kết tính tốn số GWQI theo cơng thức trung bình cộng 62 3.2.5 Ưu, nhược điểm phương pháp đánh giá chất lượng môi trường nước ngầm theo số GWQI 67 CHƯƠNG 69 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƯỚC DƯỚI ĐẤT 69 SVTH: Võ Thị Nguyên Son GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng viii Khóa luận tốt nghiệp Tên đề tài: Áp dụng số chất lượng nước ngầm (GWQI) để đánh giá chất lượng nước ngầm quận 12, thành phố Hồ Chí Minh 4.1 NGUYÊN NHÂN VÀ GIẢI PHÁP CHO CÁC THÔNG SỐ VƯỢT QUY CHUẨN 69 4.1.1 Thông số pH .69 4.1.2 Thông số Coliform 70 4.2 MỘT SỐ BIỆN PHÁP QUẢN LÝ NƯỚC NGẦM 73 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 PHỤ LỤC 77 Phụ lục Quy chuẩn kỹ thuật Quốc Gia chất lượng nước ngầm - QCVN 09:2015/BTNMT 77 Phụ lục Phiếu khảo sát đợt đợt 78 Phụ lục Danh sách chuyên gia trả lời phiếu khảo sát đợt đợt .83 Phụ lục Kết số chất lượng nước ngầm áp dụng cho Củ Chi .85 SVTH: Võ Thị Nguyên Son GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng ix Khóa luận tốt nghiệp Tên đề tài: Áp dụng số chất lượng nước ngầm (GWQI) để đánh giá chất lượng nước ngầm quận 12, thành phố Hồ Chí Minh CÁC TỪ VIẾT TẮT AQI : Air Quality Index BTNMT : Bộ tài nguyên môi trường FAO : Tổ chức Nông lương Thế giới GWQI : Ground Water Quality Index QCVN : Quy chuẩn Việt Nam QLNN : Quản lý nhà nước UBND : Uỷ ban nhân dân VNC : Vùng nghiên cứu WQI : Water Quality Index SVTH: Võ Thị Nguyên Son GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng x Khóa luận tốt nghiệp Tên đề tài: Áp dụng số chất lượng nước ngầm (GWQI) để đánh giá chất lượng nước ngầm quận 12, thành phố Hồ Chí Minh DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Các phương pháp sử dụng để tính tốn WQI 21 Bảng 2.1 Một số yếu tố khí hậu 25 Bảng 2.2 Hiện trạng hệ thống thủy văn .26 Bảng 2.3 Phân loại thống kê diện tích đơn vị đất 27 Bảng 2.4 Số học sinh số học sinh bình quân lớp học phân theo cấp học Quận 12 năm học 2014 - 2015 35 Bảng 2.5 Hiện trạng khai thác nước đất theo điều tra thực tế 37 Bảng 3.1 Kết khảo sát đợt 42 Bảng 3.2 Điểm đánh giá trung bình khoảng pH 47 Bảng 3.3 Điểm đánh giá trung bình khoảng Độ cứng tổng .47 Bảng 3.4 Điểm đánh giá trung bình khoảng Nitrat 48 Bảng 3.5 Điểm đánh giá trung bình khoảng Asen 49 Bảng 3.6 Điểm đánh giá trung bình khoảng Mangan 49 Bảng 3.7 Điểm đánh giá trung bình khoảng Sắt 50 Hình 3.6 Mối liên hệ điểm đánh giá trung bình vàcác khoảng Sắt 50 Bảng 3.8 Điểm đánh giá trung bình khoảng Coliform 51 Bảng 3.9 Trọng số thông số .52 Bảng 3.10 Phân loại chất lượng nước ngầm theo số GWQI 53 Bảng 3.11 Thơng tin vị trí lấy mẫu Quận 12 53 Bảng 3.12 Số liệu thực tế thu phân tích mẫu nước 11 phường 57 Bảng 3.13 Kết GWQI thông số pH độ cứng tổng .62 Bảng 3.14 Kết GWQI thông số Nitrat Asen .63 Bảng 3.15 Kết GWQI thông số Mangan, Sắt Coliform 64 Bảng 3.16 Kết chất lượng nước ngầm quận 12 theo công thức dạng tổng 66 SVTH: Võ Thị Nguyên Son GVHD: PGS.TS Tơn Thất Lãng xi Khóa luận tốt nghiệp Tên đề tài: Áp dụng số chất lượng nước ngầm (GWQI) để đánh giá chất lượng nước ngầm quận 12, thành phố Hồ Chí Minh DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Bản đồ hành quận 12 .24 Hình 2.2 Cơ cấu kinh tế quận 12 33 Hình 3.1 Mối liên hệ điểm đánh giá trung bình khoảng pH 47 Hình 3.2 Mối liên hệ điểm đánh giá trung bình khoảng độ cứng 48 Hình 3.3 Mối liên hệ điểm đánh giá trung bình khoảng Nitrat 48 Hình 3.4 Mối liên hệ điểm đánh giá trung bình khoảng Asen 49 Hình 3.5 Mối liên hệ điểm đánh giá trung bình khoảng Mangan 50 Hình 3.7 Mối liên hệ điểm đánh giá trung bình khoảng Coliform 51 Hình 3.8 Biểu đồ pH so với QCVN 09:2015/BTNMT 59 Hình 3.9 Biểu đồ Độ cứng tổng so với QCVN 09:2015/BTNMT 59 Hình 3.10 Biểu đồ Mangan so với QCVN 09:2015/BTNMT 60 Hình 3.11 Biểu đồ Nitrat so với QCVN 09:2015/BTNMT 60 Hình 3.12 Biểu đồ Asen so với QCVN 09:2015/BTNMT .61 Hình 3.13 Biểu đồ Sắt so với QCVN 09:2015/BTNMT 61 Hình 3.14 Biểu đồ Coliform so với QCVN 09:2015/BTNMT 62 Hình 4.1 Mơ hình bể phốt tiêu chuẩn 72 SVTH: Võ Thị Nguyên Son GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng xii Khóa luận tốt nghiệp Tên đề tài: Áp dụng số chất lượng nước ngầm (GWQI) để đánh giá chất lượng nước ngầm quận 12, thành phố Hồ Chí Minh MỞ ĐẦU ĐẶT VẤN ĐỀ Thành phố Hồ Chí Minh trung tâm văn hóa, kinh tế trị nước, nơi có tốc độ thị hóa cao nước Chỉ cần khơng đầy 20 năm sau giải phóng hồn tồn miền Nam, toàn vùng ven ngoại thành Thành phố có mặt thay đổi rõ rệt: khu công nghiệp, khu dân cư nhà máy, sở sản xuất, khu vui chơi giải trí thay cho đầm lầy, khu nông nghiệp trước Đời sống người dân thay đổi cách nhanh chóng, sở hạ tầng kỹ thuật cải thiện thấy rõ Bên cạnh đó, việc tập trung dân cư, khai thác nguồn tài nguyên, nước đất ngày lớn có tác động xấu đến nguồn nước quý giá, có nguy tác động đến đời sống nhân dân tốc độ phát triển kinh tế - xã hội Thành phố, đặc biệt vùng ven ngoại thành Quận 12 khơng nằm ngồi tình trạng Do nhu cầu sử dụng nước tăng, việc khai thác nguồn nước chỗ, nguồn nước đất khai thác nhiều, khơng có quy hoạch Hiện nay, qua tài liệu nguồn nước, việc khai thác nước ngày tăng q trình thị hóa ảnh hưởng lớn đến nguồn nước đe dọa đến phát triển bền vững Vùng Việc nghiên cứu đánh giá chất lượng nguồn nước đất Khu vực nghiên cứu có ý nghĩa lớn hoạch định sách phát triển kinh tế - xã hội Khu vực Chính tơi chọn đề tài “Nghiên cứu xây dựng số chất lượng nước ngầm (GWQI) để đánh giá chất lượng nước ngầm quận 12, thành phố Hồ Chí Minh” để làm luận văn tốt nghiệp MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Mục tiêu đề tài bao gồm: - Nghiên cứu đánh giá thực trạng chất lượng nước đất, địa chất thủy văn trạng sử dụng nguồn nước ngầm địa bàn quận 12 - Đề xuất giải pháp quản lý nguồn nước NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Đề tài nghiên cứu gồm nội dung sau: - Đặc điểm môi trường nước đất vùng nghiên cứu - Đánh giá chất lượng nước đất 11 phường vùng nghiên cứu SVTH: Võ Thị Nguyên Son GVHD: PGS.TS Tơn Thất Lãng 13 Khóa luận tốt nghiệp Tên đề tài: Áp dụng số chất lượng nước ngầm (GWQI) để đánh giá chất lượng nước ngầm quận 12, thành phố Hồ Chí Minh - Xây dựng số chất lượng nước ngầm (GWQI) đánh giá chất lượng nước ngầm quận 12 - Đề xuất giải pháp quản lý khai thác, sử dụng bảo vệ nguồn nước vùng nghiên cứu cách bền vững PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Các phương pháp nghiên cứu thực đề tài, bao gồm: - Thu thập đánh giá tài liệu có: tài liệu trạng khai thác nước đất, tài liệu dân số, quy hoạch sử dụng đất, phát triển công nghiệp, … khu vực quận 12 - Phương pháp điều tra xã hội học: đối tượng khảo sát hộ gia đình sử dụng nước đất, quan quản lý nước đất đóng địa bàn quận 12, lấy 33 mẫu nước ngầm địa bàn 11 phường - Phương pháp tổng hợp, đánh giá so sánh: phạm vi đề tài quận 12 nên tài liệu thu thập rời rạc phường nên cần phải tổng hợp, đánh giá so sánh số liệu thu thập - Phương pháp thống kê: thống kê trạng sử dụng nước đất theo thực tế, thống kê phiếu điều tra khảo sát, … - Phương pháp chuyên gia, delphi: phương pháp sử dụng để tham khảo ý kiến nhà khoa học để xây dựng GWQI công nghệ, giải pháp xử lý nguồn nước ô nhiễm - Phương pháp thử nghiệm: TCVN 6492:2011, TCVN 6224-1996, EPA Method 352.1, TCVN 6177:1996, SMEWW 3113B:2012, TCVN 6187-2:1996 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU  Đối tượng nghiên cứu - Nguồn nước đất quận 12 - Chất lượng nước đất 11 phường quận 12  Phạm vi nghiên cứu Đánh giá chất lượng nước đất 11 phường quận 12, thay đổi chất lượng nước tầng chứa nước Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN  Ý nghĩa khoa học SVTH: Võ Thị Nguyên Son GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng 14 Khóa luận tốt nghiệp Tên đề tài: Áp dụng số chất lượng nước ngầm (GWQI) để đánh giá chất lượng nước ngầm quận 12, thành phố Hồ Chí Minh Góp phần vào sở phương pháp luận đánh giá chất lượng nguồn nước đất  Ý nghĩa thực tiễn Đề tài nghiên cứu chất lượng nước đất dựa theo tiêu chuẩn môi trường áp dụng nước ngầm QCVN 09:2015/BTNMT Là sở khoa học để xây dựng chế, sách quản lý bền vững nguồn nước đất q trình thị hóa TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀI Xây dựng tìm số đánh giá chất lượng nước ngầm dựa nghiên cứu số chất lượng nước mặt Việt Nam phương pháp xây dựng số nước ngầm số quốc gia Thế giới nhằm:  Phản ánh trạng diễn biến chất lượng nước ngầm khu vực nghiên cứu,  Cung cấp thông tin cho người người quản lý nhà chuyên môn chất lượng nước ngầm cần cân nhắc vấn đề môi trường phát triển kinh tế xã hội để hạn chế việc gây ô nhiễm làm suy giảm nguồn nước đất  Thông tin cho cộng đồng chất lượng nước đất để họ không sử dụng nguồn nước ô nhiễm đảm bảo sức khỏe cho người dân, nâng cao nhận thức bảo vệ nguồn nước đất cho cộng đồng SVTH: Võ Thị Ngun Son GVHD: PGS.TS Tơn Thất Lãng 15 Khóa luận tốt nghiệp Tên đề tài: Áp dụng số chất lượng nước ngầm (GWQI) để đánh giá chất lượng nước ngầm quận 12, thành phố Hồ Chí Minh CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CÁC NGHIÊN CỨU TƯƠNG TỰ 1.1 TỔNG QUAN VỀ CHỈ SỐ CHẤT LƯỢNG NƯỚC NGẦM GWQI 1.1.1 Tổng quan số môi trường a Khái niệm số môi trường: Là tập hợp tham số hay thị tích hợp hay nhân với trọng số Các số mức độ tích hợp cao hơn, nghĩa chúng tính tốn từ nhiều biến số hay liệu để giải thích cho tượng Chỉ số mơi trường truyền đạt thông điệp đơn giản rõ ràng vấn đề môi trường dễ hiểu cho chun gia cơng chúng b Mục đích số môi trường: - Phản ánh trạng diễn biến chất lượng mơi trường, đảm bảo tính phòng ngừa công tác bảo vệ môi trường - Cung cấp thông tin cho người người quản lý, nhà hoạch định sách cân nhắc vấn đề môi trường phát triển kinh tế xã hội để đảm bảo phát triển bền vững - Thu gọn kích thước, đơn giản hóa thơng tin để dễ dàng quản lý, sử dụng tạo tính hiệu thông tin - Thông tin cho cộng đồng chất lượng môi trường, nâng cao nhận thức bảo vệ môi trường cho cộng đồng 1.1.2 Chỉ số chất lượng nước WQI a Định nghĩa Chỉ số chất lượng nước (Water Quality Index - WQI) số tổ hợp tính tốn từ thơng số chất lượng nước xác định thơng qua cơng thức tốn học WQI dùng để mô tả định lượng chất lượng nước biểu diễn qua thang điểm b Ứng dụng  WQI áp dụng để đánh giá chất lượng nước ngầm năm gần cách tích hợp liệu phức tạp tạo số điểm mơ tả tình trạng chất lượng nước  Chỉ số Horton (1965) số WQI xây dựng thang số [2] SVTH: Võ Thị Nguyên Son GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng 16 Khóa luận tốt nghiệp Tên đề tài: Áp dụng số chất lượng nước ngầm (GWQI) để đánh giá chất lượng nước ngầm quận 12, thành phố Hồ Chí Minh TT Thơng số Đơn vị Giá trị giới hạn 18 Niken (Ni) mg/l 0,02 19 Mangan (Mn) mg/l 0,5 20 Thủy ngân (Hg) mg/l 0,001 21 Sắt (Fe) mg/l 22 Selen (Se) mg/l 0,01 23 Aldrin µg/I 0,1 24 Benzene hexachloride (BHC) µg/l 0,02 25 Dieldrin µg/l 0,1 26 Tổng Dichloro diphenyl trichloroethane (DDTs) µg/I 27 Heptachlor & Heptachlorepoxide µg/l 0,2 28 Tổng Phenol mg/l 0,001 29 Tổng hoạt độ phóng xạ α Bq/I 0,1 30 Tổng hoạt độ phóng xạ β Bq/I 31 Coliform MPN CFU/100 ml 32 E Coli MPN CFU/100 ml Không phát thấy Phụ lục Phiếu khảo sát đợt đợt SVTH: Võ Thị Ngun Son GVHD: PGS.TS Tơn Thất Lãng 78 Khóa luận tốt nghiệp Tên đề tài: Áp dụng số chất lượng nước ngầm (GWQI) để đánh giá chất lượng nước ngầm quận 12, thành phố Hồ Chí Minh PHIẾU KHẢO SÁT Lấy ý kiến chuyên gia việc đánh giá mức độ quan trọng thông số chất lượng nước ngầm Họ tên: Võ Thị Nguyên Son Sinh viên trường: Đại học Tài nguyên Môi trường Thành phố Hồ Chí Minh Lớp: DH01-QLMT02 Chuyên ngành: Quản lý mơi trường Thưa Q Ơng, Bà  Phiếu điều tra sử dụng cho luận văn tốt nghiệp “Nghiên cứu xây dựng số nước ngầm (GWQI) để đánh giá chất lượng nước ngầm quận 12 thành phố Hồ Chí Minh  Trân trọng cảm ơn mong Ông/ bà dành thời gian để trả lời phiếu điều tra Câu hỏi: Xin Ông, Bà cho biết thông số chất lượng nước ngầm thơng số quan trọng (bằng việc cho điểm theo thứ tự ưu tiên sau: Quan trọng đánh số 1, quan trọng đánh số đến thông số quan trọng 13) pH E-Coli COD (KMnO4) Độ cứng tổng Amoni Clorua Sắt tổng Nitrit Sulfat Nitrat Asen SVTH: Võ Thị Nguyên Son GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng 79 Khóa luận tốt nghiệp Tên đề tài: Áp dụng số chất lượng nước ngầm (GWQI) để đánh giá chất lượng nước ngầm quận 12, thành phố Hồ Chí Minh Mangan Coliform Người vấn: (Ký ghi rõ họ tên) Tp HCM, ngày tháng năm 2016 Người điền phiếu (Ký ghi rõ họ tên) SVTH: Võ Thị Nguyên Son GVHD: PGS.TS Tôn Thất Lãng 80 Khóa luận tốt nghiệp Tên đề tài: Áp dụng số chất lượng nước ngầm (GWQI) để đánh giá chất lượng nước ngầm quận 12, thành phố Hồ Chí Minh PHIẾU KHẢO SÁT Lấy ý kiến chuyên gia việc đánh giá mức độ phù hợp thông số chất lượng nước ngầm Họ tên: Võ Thị Nguyên Son Sinh viên năm cuối trường: Đại học Tài ngun Mơi trường Thành phố Hồ Chí Minh Lớp: ĐH01-QLMT02 Chuyên ngành: Quản lý môi trường Họ tên (Người điền phiếu): Đơn vị công tác : Thưa Quý Ông, Bà  Phiếu điều tra sử dụng cho luận văn tốt nghiệp “Nghiên cứu xây dựng số nước ngầm (GWQI) để đánh giá chất lượng nước ngầm quận 12 thành phố Hồ Chí Minh” Câu hỏi: Khi sử dụng nước ngầm phục vụ cho mục đích sinh hoạt, xin Ông, Bà cho biết khoảng giá trị phù hợp với thông số việc cho điểm theo thứ tự ưu tiên từ đến 10, điểm tương ứng với khoảng tốt điểm 10 khoảng xấu Thông số pH 4,5 – 4,9 5,0 – 5,3 5,4 – 5,7 5,8 – 6,1 6,2– 6,5 6,6 – 6,9 7,0 – 7,3 7,4 – 7,7 7,8 – 8,1 8,2 – 8,5 Thông số Độ cứng tổng 0,05 Thông số Mangan