Sử dụng các phương pháp tính toán chất lượng nước cho một số sông thuộc lưu vực sông nhuệ, sông đáy

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Cái Anh Tú SỬ DỤNG CÁC PHƢƠNG PHÁP TÍNH TỐN CHẤT LƢỢNG NƢỚC CHO MỘT SỐ SƠNG THUỘC LƢU VỰC SÔNG NHUỆ, SÔNG ĐÁY LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Hà Nội - 2013 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Cái Anh Tú SỬ DỤNG CÁC PHƢƠNG PHÁP TÍNH TỐN CHẤT LƢỢNG NƢỚC CHO MỘT SỐ SƠNG THUỘC LƢU VỰC SÔNG NHUỆ, SÔNG ĐÁY Chuyên ngành: Khoa học Môi trường Mã số: 60440301 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG NGƯỜI HƯỠNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS: Trần Yêm Hà Nội - 2013 LỜI CẢM ƠN Trong thời gian học tập thực luận văn tốt nghiệp tơi nhận giúp đỡ tận tình Thầy, Cơ Khoa Mơi trường, gia đình bạn bè Trước hết tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Trần Yêm, người tận tình hướng dẫn tơi suốt q trình học tập thực luận văn tốt nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô Khoa Môi trường nói chung, Bộ mơn Cơng nghệ Mơi trường nói riêng tạo điều kiện tốt để tơi hồn thành khóa học Cuối tơi xin cảm ơn gia đình bạn bè động viên, cổ vũ tơi suốt trình học tập Hà Nội, ngày tháng 12 năm 2013 Người thực luận văn Cái Anh Tú i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng: số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực chưa bảo vệ học vị Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn thơng trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày tháng 12 năm 2013 Người thực luận văn Cái Anh Tú ii MỤC LỤC MỞ ĐẦU Mục tiêu nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Chƣơng TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1.1.Một số đặc điểm điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội lưu vực sông Nhuệ, sông Đáy 1.2.Một số nghiên cứu thực chất lượng nước sông Nhuệ - Đáy 1.3.Tổng quan số chất lượng nước (WQI) 1.3.1.Tổng quan nghiên cứu giới về áp dụng số đánh giá chất lượng nước mặt 1.3.2.Tổng quan nghiên cứu thưc Việt Nam áp dụng số đánh giá chất lượng nước mặt Chƣơng ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu 2.2 Phương pháp nghiên cứu Chƣơng KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 Kết quan trắc trạng chất lượng nước sông Nhuệ, sông Đáy iii 3.2 Tính tốn số thể chất lượng nước sông Đáy – Nhuệ 3.2.1 Phương pháp - Đánh giá xếp chất lượng nước sông thông qua số lần thông số môi trường quan trắc đạt không đat QCVN 3.2.2 Phương pháp – Đánh giá chất lượng nước thơng qua việc tính tốn số nhiễm tổng IB1 3.2.3 Phương pháp – Đánh giá chất lượng nước thơng qua việc tính tốn số WQI A) Kịch 1: Tính WQI khơng có trọng số B) Kịch 2: Tính WQI có trọng số Trường hợp 1: Chỉ số WQI có trọng số riêng cho sơng Đáy Trường hợp 2: Chỉ số WQI có trọng số riêng cho sông Nhuệ Trường hợp - Trọng số chung cho lưu vực Nhuệ-Đáy 3.2.4 Phương pháp – Đánh giá chất lượng nước thông qua việc xác định trạng thái chất lượng nước 3.2.5 Nhận xét phương pháp đánh giá chất lượng nước Nhận xét phương pháp đánh giá chất lượng nước thông qua số lần quan trắc có thơng số mơi trường đạt không đạt QCVN Nhận xét phương pháp xác định chất lượng nước qua tính tốn số giá trị tỷ lệ trung bình Nhận xét phương pháp xác định chất lượng nước qua tính tốn số WQI KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận iv Kiến nghị Tài liệu tham khảo Phụ lục v MỞ ĐẦU Số liệu quan trắc nước mặt từ chương trình quan trắc thường sử dụng báo cáo trạng môi trường lưu vực sông Các thông số mơi trường nước phân tích đánh giá đưa nhận định trạng diễn biến chất lượng nước Ngồi phân tích đánh giá cho thông số, thị môi trường quốc gia xây dựng Bộ thị mơi trường nước mặt lục địa có quy định chi tiết áp dụng cho cấp độ địa phương quốc gia Trước đây, có nhiều chương trình quan trắc lưu vực sơng Nhệu – Đáy nhìn chung hoạt động quan trắc số hạn chế như: - - Các liệu quan trắc thu thập chưa đầy đủ - Một số chương trình quan trắc chưa gắn liền với mục tiêu sử dụng nước Phương pháp tiếp cận, phương pháp đánh giá chất lượng nước chưa thống nhất, chưa hệ thống, có việc sử dung số để đánh giá Chỉ số chất lượng nước phương pháp đánh giá chất lượng nước công cụ phục vụ việc đánh giá mức độ ô nhiễm đoạn sông phục vụ mục đích quy hoạch sử dụng hợp lý nguồn nước mặt xây dựng định hướng kiểm sốt nhiễm, bảo vệ mơi trường nước Từ đó, xây dựng biện pháp để kiểm sốt nhiễm mơi trường nước tốt hơn, vấn đề cần thiết cấp bách Lưu vực sông Nhuệ - Đáy ba lưu vực quan tâm hàng đầu lĩnh vực bảo vệ môi trường lưu vực sông Việt Nam chức vị trí quan trọng lưu vực Luận văn “Sử dụng phương pháp tính tốn số chất lượng nước cho số sông thuộc lưu vực sông Nhuệ - sông Đáy” thực với mục tiêu, phạm vi nội dung nghiên cứu sau: Mục tiêu nghiên cứu - Góp phần nâng cao hiệu quản lý môi trường sông Nhuệ - Đáy thông qua việc áp dụng phương pháp tính tốn số chất lượng nước - Tác giả áp dụng kiến thức đào tạo nhà trường vào điều kiện thực tế Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu tiến hành 12 đợt khảo sát, đo đạc lấy mẫu phân tích 12 tháng liên tục (từ tháng 11 năm 2012 đến tháng 10 năm 2013) tất điểm lấy mẫu Nội dung nghiên cứu Nội dung nghiên cứu bao gồm vấn đề sau: Hiện trạng chất lượng môi trường nước sông sông Nhuệ, sông Đáy - Kết quan trắc trạng chất lượng nước sông Đáy - Kết quan trắc trạng chất lượng nước sơng Nhuệ Tính tốn số thể chất lượng nước sơng Đáy – Nhuệ Kết luận kiến nghị Ảnh 7: H4 (Cầu Hữu Hịa – Sơng Nhuệ) Ảnh 10: HB2 (Bãi Sỏi – Sông Bùi) Ảnh 12: H8 (Cầu Đục Khê – Sông Đáy) Ảnh 13: NB1 (Cầu Đoan Vỹ/Cầu Khuất) – Sơng Đáy) Ảnh 14: NB2/3 (TP Ninh Bình – Sông Đáy) 87 Ảnh 16: ND2 (Sông Đào) Ảnh 18: ND5 (Sông Sắt) 88 Một số đồ thị thể diễn biến chất lƣợng nƣớc 60 Giá trị (mg/l) 50 40 30 20 10 H5 100 km Hình - Diễn biến COD trung bình theo mùa dọc sơng Đáy Giá trị BOD5 sông Đáy 40 35 Giá trị (mg/l) 30 25 20 15 10 H5 Điểm lấy mẫu theo dịng chảy mùa khơ Hình - Diễn biến BOD trung bình theo mùa dọc sơng Đáy 100 km 89 140 120 trị (mg/l) 100 80 Giá 60 40 20 H1 mùa khơ Hình - Diễn biến COD trung bình theo mùa dọc sơng Nhuệ Giá trị BOD5 sông Nhuệ 140 120 Giá trị (mg/l) 100 80 60 40 20 H1 5.8 km Điểm lấy mẫu theo dịng chảy mùa khơ Hình - Diễn biến BOD trung bình theo mùa dọc sơng Nhuệ 90 Bảng phụ lục – Một số ví dụ tính tốn giá trị số WQI thơng số mẫu (sông Đáy vào mùa khô 2012) Thông số pH: - Mẫu H5: pH = 7,72 Vì ≤ 7,72 ≤ 8,5 - Mẫu H8: pH = 7,14 Vì ≤ 7,14 ≤ 8,5 - Mẫu HN2: pH = 7,16 Vì ≤ 7,16 ≤ 8,5 - Mẫu HN3: pH = 7,07 Vì ≤ 7,07 ≤ 8,5 - Mẫu NB1: pH = 7,23 Vì ≤ 7,23 ≤ 8,5 Thông số TSS: - Mẫu H5: + Cp = 36,5 + Tra bảng ta có: q2 = 75; q3 = 50; BP2 = 30; BP3 = 50 + Thay vào công thức ta WQITSS = - Mẫu HN2: + Cp = 19,3 + Tra bảng ta có: q4 = 25; q5 = 1; BP4 = 0,5; BP5=6 + Thay vào công thức ta WQITSS = - Mẫu NB1: + Cp = 18,0 + Tra bảng ta có: q4 = 25; q5 = 1; BP4 = 0,5; BP5=6 + Thay vào công thức ta WQITSS = 91 Mẫu NB3: + Cp = 23,8 + Tra bảng ta có: q1 = 100; q2 = 75; BP1 = 20; BP2 = 30 + Thay vào công thức ta WQITSS = - Mẫu ND3: + Cp = 72,5 + Tra bảng ta có: q2 = 50; q3 = 25; BP2 = 50; BP3 = 100 + Thay vào công thức ta WQITSS = Thông số BOD - Mẫu H5: + Cp = 27,9 + Tra bảng ta có: q4 = 25; q5 = 1; BP4 = 25; BP5 = 50 + Thay vào công thức ta WQIBOD = - Mẫu HN2: + Cp = 10,3 + Tra bảng ta có: q2 = 75; q3 = 50; BP2 = 6; BP3 = 15 + Thay vào công thức ta WQIBOD = - Mẫu NB1: + Cp = 11,8 + Tra bảng ta có: q2 = 75; q3 = 50; BP2 = 6; 92 BP3 = 15 + Thay vào công thức ta WQIBOD = - Mẫu NB3: + Cp = 17,1 + Tra bảng ta có: q3 = 50; q4 = 25; BP3 = 15; BP4 = 25 + Thay vào công thức ta WQIBOD = - Mẫu ND3: + Cp = 12,6 + Tra bảng ta có: q2 = 75; q3 = 50; BP2 = 6; BP3 = 15 + Thay vào công thức ta WQIBOD = Thông số COD - Mẫu H5: + Cp = 39,7 + Tra bảng ta có: q3 = 50; q4 = 25; BP3 = 30; BP4 = 50 + Thay vào công thức ta WQICOD = - Mẫu HN2: + Cp = 18,0 + Tra bảng ta có: q2 = 75; q3 = 50; BP2 = 15; BP3 = 30 + Thay vào công thức ta WQICOD = - Mẫu NB1: 93 + Cp = 20,1 + Tra bảng ta có: q2 = 75; q3 = 50; BP2 = 15; BP3 = 30 + Thay vào công thức ta WQICOD = - Mẫu NB3: + Cp = 27,6 + Tra bảng ta có: q2 = 75; q3 = 50; BP2 = 15; BP3 = 30 + Thay vào công thức ta WQICOD = - Mẫu ND3: + Cp = 21,0 + Tra bảng ta có: q2 = 75; q3 = 50; BP2 = 15; BP3 = 30 + Thay vào công thức ta WQICOD = Thông số NH4 - Mẫu H5: + Cp = 1,207 + Tra bảng ta có: q4 = 25; q5 = 1; BP4 = 1; BP5 =5 + Thay vào công thức ta WQINH4 = - Mẫu HN2: + Cp = 1,873 + Tra bảng ta có: q4 = 25; q5 = 1; BP4 = 1; BP5 =5 + Thay vào công thức ta WQI NH4 = 94 - Mẫu NB1: + Cp = 1,095 + Tra bảng ta có: q4 = 25; q5 = 1; BP4 = 1; BP5 =5 + Thay vào công thức ta WQI NH4 = - Mẫu NB3: + Cp = 0,218 + Tra bảng ta có: q2 = 75; q3 = 50; BP2 = 0,2; BP3 = 0,5 + Thay vào công thức ta WQI NH4 = - Mẫu ND3: + Cp = 0,130 + Tra bảng ta có: q1 = 100; q2 = 75; BP1 = 0,1; BP2 = 0,2 + Thay vào công thức ta WQINH4 = Thông số PO4 - Mẫu H5: + Cp = 0,407 + Tra bảng ta có: q3 = 50; q4 = 25; BP3 = 0,3; BP4 = 0,5 + Thay vào công thức ta WQI PO4 - Mẫu HN2: + Cp = 0,725 + Tra bảng ta có: q4 = 25; q5 = 1; BP4 = 0,5; BP5=6 95 + Thay vào công thức ta WQI PO4 - Mẫu NB1: + Cp = 0,522 + Tra bảng ta có: q4 = 25; q5 = 1; BP4 = 0,5; BP5=6 + Thay vào công thức ta WQI PO4 - Mẫu NB3: + Cp = 0,430 + Tra bảng ta có: q3 = 50; q4 = 25; BP3 = 0,3; BP4 = 0,5 + Thay vào công thức ta WQI PO43- = - Mẫu ND3: + Cp = 0,280 + Tra bảng ta có: q2 = 75; q3 = 50; BP2 = 0,2; BP3 = 0,3 + Thay vào công thức ta WQI PO43- = (0,3 – 0,280) + 50 = 55,00 96 ... trạng chất lượng môi trường nước sông sông Nhuệ, sông Đáy - Kết quan trắc trạng chất lượng nước sông Đáy - Kết quan trắc trạng chất lượng nước sông Nhuệ Tính tốn số thể chất lượng nước sơng Đáy. .. bách Lưu vực sông Nhuệ - Đáy ba lưu vực quan tâm hàng đầu lĩnh vực bảo vệ môi trường lưu vực sông Việt Nam chức vị trí quan trọng lưu vực Luận văn ? ?Sử dụng phương pháp tính tốn số chất lượng nước. .. NGHIÊN CỨU 1.1 .Một số đặc điểm điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội lưu vực sông Nhuệ, sông Đáy 1.2 .Một số nghiên cứu thực chất lượng nước sông Nhuệ - Đáy 1.3.Tổng quan số chất lượng nước (WQI) 1.3.1.Tổng