Đang tải... (xem toàn văn)
Nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông nhà Lê ở Thanh Hóa và đề xuất các biện pháp quản lý (Luận văn thạc sĩ file word)Nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông nhà Lê ở Thanh Hóa và đề xuất các biện pháp quản lý (Luận văn thạc sĩ file word)Nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông nhà Lê ở Thanh Hóa và đề xuất các biện pháp quản lý (Luận văn thạc sĩ file word)Nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông nhà Lê ở Thanh Hóa và đề xuất các biện pháp quản lý (Luận văn thạc sĩ file word)Nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông nhà Lê ở Thanh Hóa và đề xuất các biện pháp quản lý (Luận văn thạc sĩ file word)Nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông nhà Lê ở Thanh Hóa và đề xuất các biện pháp quản lý (Luận văn thạc sĩ file word)Nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông nhà Lê ở Thanh Hóa và đề xuất các biện pháp quản lý (Luận văn thạc sĩ file word)Nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông nhà Lê ở Thanh Hóa và đề xuất các biện pháp quản lý (Luận văn thạc sĩ file word)Nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông nhà Lê ở Thanh Hóa và đề xuất các biện pháp quản lý (Luận văn thạc sĩ file word)Nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông nhà Lê ở Thanh Hóa và đề xuất các biện pháp quản lý (Luận văn thạc sĩ file word)Nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông nhà Lê ở Thanh Hóa và đề xuất các biện pháp quản lý (Luận văn thạc sĩ file word)Nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông nhà Lê ở Thanh Hóa và đề xuất các biện pháp quản lý (Luận văn thạc sĩ file word)Nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông nhà Lê ở Thanh Hóa và đề xuất các biện pháp quản lý (Luận văn thạc sĩ file word)Nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông nhà Lê ở Thanh Hóa và đề xuất các biện pháp quản lý (Luận văn thạc sĩ file word)Nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông nhà Lê ở Thanh Hóa và đề xuất các biện pháp quản lý (Luận văn thạc sĩ file word)Nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông nhà Lê ở Thanh Hóa và đề xuất các biện pháp quản lý (Luận văn thạc sĩ file word)Nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông nhà Lê ở Thanh Hóa và đề xuất các biện pháp quản lý (Luận văn thạc sĩ file word)Nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông nhà Lê ở Thanh Hóa và đề xuất các biện pháp quản lý (Luận văn thạc sĩ file word)Nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông nhà Lê ở Thanh Hóa và đề xuất các biện pháp quản lý (Luận văn thạc sĩ file word)Nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông nhà Lê ở Thanh Hóa và đề xuất các biện pháp quản lý (Luận văn thạc sĩ file word)Nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông nhà Lê ở Thanh Hóa và đề xuất các biện pháp quản lý (Luận văn thạc sĩ file word)Nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông nhà Lê ở Thanh Hóa và đề xuất các biện pháp quản lý (Luận văn thạc sĩ file word)Nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông nhà Lê ở Thanh Hóa và đề xuất các biện pháp quản lý (Luận văn thạc sĩ file word)Nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông nhà Lê ở Thanh Hóa và đề xuất các biện pháp quản lý (Luận văn thạc sĩ file word)Nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông nhà Lê ở Thanh Hóa và đề xuất các biện pháp quản lý (Luận văn thạc sĩ file word)Nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông nhà Lê ở Thanh Hóa và đề xuất các biện pháp quản lý (Luận văn thạc sĩ file word)Nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông nhà Lê ở Thanh Hóa và đề xuất các biện pháp quản lý (Luận văn thạc sĩ file word)Nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông nhà Lê ở Thanh Hóa và đề xuất các biện pháp quản lý (Luận văn thạc sĩ file word)Nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông nhà Lê ở Thanh Hóa và đề xuất các biện pháp quản lý (Luận văn thạc sĩ file word)Nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông nhà Lê ở Thanh Hóa và đề xuất các biện pháp quản lý (Luận văn thạc sĩ file word)Nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông nhà Lê ở Thanh Hóa và đề xuất các biện pháp quản lý (Luận văn thạc sĩ file word)Nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông nhà Lê ở Thanh Hóa và đề xuất các biện pháp quản lý (Luận văn thạc sĩ file word)Nghiên cứu đánh giá hiện trạng chất lượng nước sông nhà Lê ở Thanh Hóa và đề xuất các biện pháp quản lý (Luận văn thạc sĩ file word)
LỜI CAM ĐOAN Học viên xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân học viên Các kết nghiên cứu kết luận luận văn trung thực, không chép từ nguồn dƣới hình thức nào.Việc tham khảo nguồn tài liệu (nếu có) đƣợc thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Tác giả luận văn Lê Thị Thu Huyền i LỜI CÁM ƠN Để hoàn thành chƣơng trình thạc sỹ làm luận văn tốt nghiệp này, tác giả nhận đƣợc hƣớng dẫn, giúp đỡ góp ý nhiệt tình q thầy trƣờng Đại học Thủy Lợi Trƣớc hết, tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS Nguyễn Thị Minh Hằng dành nhiều thời gian tâm huyết hƣớng dẫn, đóng góp ý kiến giúp tác giả hồn thành tốt luận văn tốt nghiệp Tác giả xin gửi lời cảm ơn tới tồn thể thầy giáo Khoa Môi trƣờng Trƣờng Đại học Thủy Lợi ngƣời cho tác giả kiến thức kinh nghiệm suốt trình tác giả đƣợc học tập trƣờng để tác giả hồn thành đƣợc luận văn tốt nghiệp Tác giả xin cảm ơn cán bộ, kỹ thuật viên Trung tâm Quan trắc Bảo vệ mơi trƣờng Thanh Hóa, Chi Cục bảo vệ mơi trƣờng Thanh Hóa, UBND TP.Thanh Hóa … tạo điều kiện cho tác giả khảo sát thu thập tài liệu để có liệu phục vụ cho luận văn Đồng thời, tác giả xin cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp gia đình ln bên tác giả, cổ vũ động viên tác giả lúc khó khăn để vƣợt qua hồn thành tốt luận văn Mặc dù tác giả cố gắng hoàn thành luận văn tất nhiệt nhiệt tình lực mình, nhiên khơng thể tránh khỏi sai sót Vì vậy, tác giả mong nhận đƣợc đóng góp thầy bạn để tác giả hồn thiện luận văn Hà Nội, tháng 04 năm 2018 Học viên Lê Thị Thu Huyền MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN I LỜI CÁM ƠN II MỤC LỤC III DANH MỤC HÌNH VẼ V DANH MỤC BẢNG BIỂU VII DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT VIII MỞ ĐẦU 1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ Ô NHIỄM NƢỚC SÔNG Ở THANH HĨA VÀ GIỚI THIỆU SƠNG NHÀ LÊ ĐOẠN CHẢY QUA THÀNH PHỐ THANH HÓA 1.1 Tổng quan nhiễm nƣớc sơng Thanh Hóa 1.2 Giới thiệu lƣu vực sông Nhà Lê đoạn chảy qua thành phố Thanh Hóa 1.2.1 Điều kiện tự nhiên 1.2.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 13 1.2.3 Đánh giá ảnh hƣởng điều kiện kinh tế xã hội đến nguồn nƣớc sông Nhà Lê 17 CHƢƠNG 2: ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG NƢỚC VÀ DỰ BÁO BIẾN ĐỔI CHẤT LƢỢNG NƢỚC SÔNG NHÀ LÊ ĐOẠN CHẢY QUA THÀNH PHỐ THANH HÓA 19 2.1 Các nguồn gây ô nhiễm nƣớc sông Nhà Lê 19 2.1.1 Nguồn ô nhiễm từ sinh hoạt 19 2.1.2 Nguồn ô nhiễm nông nghiệp 21 2.1.3 Nguồn ô nhiễm làng nghề 21 2.1.4 Các nguồn ô nhiễm khác 21 2.2 Đánh giá chất lƣợng nƣớc sông Nhà Lê đoạn chảy qua TP.Thanh Hóa 23 2.2.1 Số liệu sử dụng 23 2.2.2 Đánh giá chất lƣợng nƣớc sông Nhà Lê theo QCVN 08:2008/BTNMT .27 2.2.3 Đánh giá chất lƣợng nƣớc sông Nhà Lê đoạn chảy qua TP.Thanh Hóa theo phƣơng pháp tính số chất lƣợng nƣớc (WQI) 34 2.3 Phân tích nguyên nhân tồn liên quan đến ô nhiễm nƣớc sông 41 2.3.1 Nguyên nhân 41 2.3.2 Những tồn 41 2.4 Tính tốn đánh giá biến đổi chất lƣợng nƣớc ô nhiễm nƣớc sông theo mơ hình tốn chất lƣợng nƣớc 42 2.4.1 Đặt vấn đề 42 2.4.2 Khái quát chung mơ hình tốn lựa chọn mơ hình 42 2.4.3 Giới thiệu tóm tắt mơ hình Mike 11 43 2.4.4 Ứng dụng mơ hình mơ biến đổi chất lƣợng nƣớc sông Nhà Lê đoạn chảy qua TP.Thanh Hóa 51 CHƢƠNG 3: NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP QUẢN LÝ NHẰM GIẢM THIỂU Ô NHIỄM NGUỒN NƢỚC SÔNG NHÀ LÊ 72 3.1 Ứng dụng mơ hình tốn đề xuất kịch bản/phƣơng án quản lý bảo vệ chất lƣợng nƣớc cho sông Nhà Lê đoạn chảy qua TP Thanh Hóa 72 3.1.1 Xây dựng kịch 72 3.1.2 Kết tính tốn dự báo biến đổi chất lƣợng nƣớc theo kịch 73 3.2 Các biện pháp quản lý nhằm giảm thiểu ô nhiễm nguồn nƣớc sông Nhà Lê 75 3.2.1 Hạn chế nguồn xả thải vào sông 75 3.2.2 Thực nạo vét sông Nhà Lê 77 3.2.3 Hoàn thiện hệ thống tổ chức quản lý môi trƣờng 77 3.2.4 Nâng cao hiệu áp dụng công cụ quản lý mơi trƣờng nƣớc 78 3.2.5 Xã hội hóa bảo vệ môi trƣờng, nâng cao nhận thức cộng đồng bảo vệ môi trƣờng nƣớc 78 3.2.6 Tạo chế, sách biện pháp kinh tế bảo vệ môi trƣờng 79 3.2.7 Bảo đảm yêu cầu môi trƣờng từ khâu xây dựng quy hoạch, kế hoạch dự án đầu tƣ 79 3.2.8 Xây dựng nhà máy xử lý nƣớc thải tập trung thành phố Thanh Hóa .80 3.2.9 Thu gom xử lý bùn bể phốt 80 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Sơng Nhà Lê đoạn chảy qua TP.Thanh Hóa 10 Hình 2.1: Những hình ảnh xả thải gây nhiễm nƣớc sơng Nhà Lê 24 Hình 2.2: Bản đồ sơ họa vị trí quan trắc 25 Hình 2.3: Biểu đồ thể hàm lƣợng TSS nƣớc sông Nhà Lê đoạn qua TP.Thanh Hóa 28 Hình 2.4: Biểu đồ thể hàm lƣợng DO nƣớc sơng Nhà Lê đoạn qua TP.Thanh Hóa 29 Hình 2.5: Biểu đồ thể hàm lƣợng BOD5 nƣớc sơng Nhà Lê đoạn qua TP Thanh Hóa 29 Hình 2.6: Biểu đồ thể hàm lƣợng COD nƣớc sông Nhà Lê đoạn qua TP Thanh Hóa 30 Hình 2.7: Biểu đồ thể hàm lƣợng NO2- nƣớc sơng Nhà Lê đoạn qua TP Thanh Hóa 31 Hình 2.8: Biểu đồ thể hàm lƣợng NH4+ nƣớc sông Nhà Lê đoạn qua TP Thanh Hóa 31 Hình 2.9: Biểu đồ thể hàm lƣợng Fe nƣớc sơng Nhà Lê 32 Hình 2.10: Biểu đồ thể hàm lƣợng dầu mỡ khoáng nƣớc 33 Hình 2.11: Biểu đồ thể hàm lƣợng Coliform nƣớc sông 33 Hình 2.12: Chu trình biến đổi oxy 49 Hình 2.13: Sơ đồ bƣớc áp dụng mơ hình MIKE 11 tính tốn lũ hệ thống sơng .51 Hình 2.14: Số hóa hệ thống sông Nhà Lê 52 Hình 2.15: Vị trí mặt cắt sơng Nhà Lê đoạn qua thành phố Thanh Hóa .54 Hình 2.16: Dữ liệu mặt cắt đƣợc nhập MIKE 11 54 Hình 2.17: Vị trí biên đầu vào cho mơ hình thủy lực Mike 11 56 Hình 2.18: Thiết lập điều kiện biên Mike 11 56 Hình 2.19: Thơng số thủy lực đƣợc thiết lập mơ hình 57 Hình 2.20: Vị trí kiểm tra mơ hình thủy lực 63 Hình 2.21: Quá trình mực nƣớc tính tốn thực đo vị trí Cầu Bố (01/02/2013 17/04/2013) 64 Hình 2.22: Quá trình mực nƣớc tính tốn thực đo vị trí Cầu Bố(10/02/2014 02/05/2014) 64 Hình 2.23: Vị trí biên nguồn xả thải chất lƣợng nƣớc 75 Hình 2.24: Bản đồ vị trí kiểm định modul chất lƣợng nƣớc .66 Hình 2.25: Kết so sánh nồng độ DO ngày 15/03/2013 67 Hình 2.26: Kết so sánh nồng độ BOD5 ngày 15/03/2013 67 Hình 2.27: Kết so sánh nhiệt độ ngày 15/03/2013 68 Hình 2.28: Kết so sánh nồng độ DO ngày 01/04/2014 69 Hình 2.29: Kết so sánh nồng độ BOD5 ngày 01/04/2014 69 Hình 2.30: Kết so sánh nhiệt độ ngày 01/04/2014 70 Hình 2.31: Các hệ số kiểm định cho mô đun Ecolab hệ số khuếch tán 71 Hình 3.1: So sánh kết mơ nồng độ DO trạng kịch 1, kịch 69 Hình 3.2: So sánh kết mơ nồng độ BOD5 trạng kịch 1, kịch 70 Hình 3.3: So sánh kết mô nhiệt độ trạng kịch 1, kịch .71 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Định mức sử dụng nƣớc sinh hoạt cho cấp đô thị 20 Bảng 2.2: Địa điểm quan trắc chất lƣợng nƣớc sông Nhà Lê 23 Bảng 2.3: Kết phân tích chất lƣợng nƣớc sông Nhà Lê năm 2013 .25 Bảng 2.4: Kết phân tích chất lƣợng nƣớc sơng Nhà Lê năm 2014 .26 Bảng 2.5: Bảng quy định giá trị qi, BPi 35 Bảng 2.6: Bảng quy định giá trị BPi qi DO% bão hòa 36 Bảng 2.7: Bảng quy định giá trị BPi qi thông số pH 37 Bảng 2.8: Bảng đánh giá số chất lƣợng nƣớc 38 Bảng 2.9: Kết tính tốn số WQI thông số 40 Bảng 2.10: Thống kê vị trí số mặt cắt 53 Bảng 2.11: Nguồn thải vào đoạn sông nghiên cứu 58 Bảng 2.12: Kết hiệu chỉnh kiểm định mô hình 63 Bảng 2.13: Bảng thơng số thủy lực vị trí sông Nhà Lê sau hiệu chỉnh kiểm định 65 Bảng 2.14: Vị trí điểm đo chất lƣợng nƣớc dùng để kiểm định mô hình 65 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BTNMT Bộ tài nguyên môi trƣờng BTTN Bảo tồn thiên nhiên BOD5 Nhu cầu ơxy sinh hóa xử lý nhiệt độ 20oC ngày BVMT Bảo vệ môi trƣờng CLN Chất lƣợng nƣớc CN Công nghiệp COD Nhu cầu ơxy hóa học CHDCND Cộng hịa dân chủ nhân dân KCN Khu công nghiệp KT - XH Kinh tế - xã hội LVS Lƣu vực sông QCCP Quy chuẩn cho phép QCVN Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TP Thành phố UBND Ủy ban nhân dân VQG Vƣờn quốc gia MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Hiện nay, với tốc độ phát triển kinh tế, xã hội gia tăng dân số cách mạnh mẽ, tài nguyên nƣớc đứng trƣớc nguy suy thoái, cạn kiệt Những năm gần đây, hạ lƣu hầu hết LVS toàn quốc xuất tình trạng suy giảm nguồn nƣớc dẫn tới thiếu nƣớc, khan nƣớc, số lƣợng chất lƣợng không đủ cung cấp cho sinh hoạt, sản xuất diễn ngày thƣờng xuyên hơn, phạm vi rộng lớn ngày nghiêm trọng Điều này, tác động lớn đến môi trƣờng sinh thái dịng sơng, gia tăng nguy bền vững tăng trƣởng kinh tế, xóa đói giảm nghèo phát triển xã hội Theo Báo cáo Môi trƣờng quốc gia 2010 Tổng cục Môi trƣờng - Bộ Tài ngun Mơi trƣờng cho thấy, nhiều dịng sơng tồn quốc có dấu hiệu suy thối số lƣợng chất lƣợng, nguyên nhân chủ yếu khai thác tràn lan mức, hoạt động xả nƣớc thải vào nguồn nƣớc chƣa đƣợc quản lý chặt chẽ Sông Nhà Lê đƣợc xây dựng để cung cấp nƣớc tƣới tiêu, chống hạn, chống lụt cho huyện Đơng Sơn TP.Thanh Hóa Tuy nhiên, sơng chảy qua thành phố Thanh Hóa nơi tiếp nhận nƣớc thải thành phố, khu vực thành phố có tốc độ phát triển kinh tế với tốc độ thị hóa cao, q trình gia tăng quy mô sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp hoạt động sản xuất làng nghề dấu hiệu giảm tình trạng nhiễm mơi trƣờng có nhiễm nguồn nƣớc trở thành vấn đề cấp bách cần đƣợc quan tâm, đặc biệt vấn đề quản lý bảo vệ tài nguyên nƣớc địa bàn huyện Đông Sơn khu vực thành phố Thanh Hóa Với nhu cầu khai thác, sử dụng nƣớc địa bàn sơng Nhà Lê nguồn nƣớc đƣợc sử dụng phục vụ nhu cầu sản xuất, chống hạn, chống lũ địa bàn huyện Đơng Sơn TP.Thanh Hóa Tình trạng nhiễm nguồn nƣớc nhƣ không ảnh hƣởng đến hoạt động khai thác, sử dụng nƣớc phục vụ mục đích mà cịn tác động trực tiếp đến sức khỏe ngƣời dân Để có giải pháp hạn chế ô nhiễm nguồn nƣớc, giảm thiểu tác động đến môi trƣờng nhƣ sức khỏe ngƣời, thời gian tới lãnh đạo cần đƣợc tăng cƣờng quản lý, kiểm soát nguồn nƣớc mặt theo quy định đặc biệt cần phải nâng cao nhận thức trách nhiệm bảo vệ tài nguyên môi trƣờng đến ngƣời dân nhằm thắt chặt lƣợng xả thải sông từ sở sản xuất nhỏ lẻ, làng nghề truyền thống, v.v Chính thế, việc đánh giá diễn biến, khả truyền tải hàm lƣợng chất ô nhiễm dòng sông Nhà Lê đặc biệt đoạn chảy qua TP.Thanh Hóa nhằm thắt chặt đƣa giảm pháp để kiểm sốt nguồn gây nhiễm tốt vấn đề cần thiết cấp bách Xuất phát từ sở lý luận thực tiễn tác giả tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu đánh giá trạng chất lượng nước sông Nhà Lê Thanh Hóa đề xuất biện pháp quản lý” nhằm tìm sở giải vấn đề môi trƣờng đề biện pháp cải thiện chất lƣợng nguồn nƣớc sông Nhà Lê đặc biệt đoạn chảy qua khu vực TP.Thanh Hóa Mục tiêu nghiên cứu - Đánh giá biến đổi chất lƣợng nƣớc sơng vị trí sơng Nhà Lê đoạn chảy qua khu vực TP.Thanh Hóa - Nghiên cứu đề xuất biện pháp quản lý, giảm thiểu ô nhiễm cho đoạn sông bị ô nhiễm Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu - Đối tƣợng nghiên cứu Chất lƣợng nƣớc sông Nhà Lê – Thanh Hóa - Phạm vi nghiên cứu Nƣớc sơng Nhà Lê đoạn chảy qua khu vực TP.Thanh Hóa (từ gần Trung tâm hội nghị huyện Đông Sơn đến phƣờng Ngọc Trạo) dài khoảng 17 km Phƣơng pháp nghiên cứu - Phƣơng pháp thống kê tổng hợp số liệu: Thống kê tổng hợp số liệu từ dự án, báo cáo, số liệu từ nguồn khác để phục vụ cho luận văn * Hiệu chỉnh kiểm định thông số thủy lực Hiệu chỉnh thông số mơ hình thủy lực Tác giả sửa dụng chuỗi số liệu mực nƣớc lƣu lƣợng nƣớc từ tháng 2/2013 đến 17/04/2013 để hiệu chỉnh mơ hình Thơng số quan trọng mơ hình thủy lực độ nhám Maning (n) Các bước hiệu chỉnh sau: - Xác định số liệu biên số liệu trạm hiệu chỉnh bên hệ thống - Chạy mơ hình thuỷ lực theo số liệu biên có - Đánh giá khác mực nƣớc thực đo tính tốn trạm hiệu chỉnh - Nếu khác lớn độ xác cho phép hiệu chỉnh số liệu nhám Maning (sông đƣợc chia làm nhiều đoạn với hệ số nhám khác nhau) quay lại bƣớc chạy mơ hình đạt kết mong muốn Phƣơng pháp đánh giá khác mực nƣớc thực đo tính tốn dựa vào quan sát trực quan tƣơng xứng đƣờng mực nƣớc tính tốn đƣờng mực nƣớc thực đo, sai số tuyệt đối dựa chuẩn số Nash Cơng thức tính chuẩn số Nash: (2.12) • Kiểm định thơng số mơ hình thủy lực Sau bƣớc hiệu chỉnh đạt yêu cầu với số NASH lớn 0,7 đạt yêu cầu, lấy thông số sau hiệu chỉnh để kiểm định vị trí kiểm tra với chuỗi thời gian khác Nếu số NASH không đạt yêu cầu quay lại bƣớc hiệu chỉnh để điều chỉnh lại thông số thủy lực cho tiến hành hiệu chỉnh kiểm định với chuỗi thời gian khác cho số NASH đạt 0,7 * Hiệu chỉnh kiểm định thông số lan truyền chất lượng nước Hiệu chỉnh thông số mơ hình chất lượng nước Sau tìm đƣợc thơng số thủy lực phù hợp khu vực tính tốn, tiến hành mơ hiệu chỉnh kiểm định mơ đun tính tốn chất lƣợng nƣớc: Module tải-khuếch tán (AD-Avection Dispersion) Module sinh thái (Ecolab) Trong đó: - Module tải-khuếch tán đƣợc dùng để mô vận chuyển chiều chất thuyền phù hòa tan (phân hủy) lòng dẫn hở với giả thiết chất hịa tan trộn lẫn Q trình đƣợc biểu diễn qua phƣơng trình sau: Phƣơng trình đƣợc giải phƣơng pháp số với sơ đồ sai phân ẩn trung tâm - Module sinh thái (Ecolab) có quan hệ chặt chẽ với module tải-khuếch tán, góp phần mơ q trình biến đổi sinh-hóa xảy môi trƣờng nƣớc nhƣ : + Mối quan hệ BOD/DO; + Các nhân tố ảnh hƣởng đến độ Oxy hòa tan (to, dòng chảy, ) + Quá trình Nitrat hóa; + Ảnh hƣởng thực vật đáy; + Sự khuấy đồng lắng đọng bùn cát Thiết lập biên tải khuếch tán để tính tốn lan truyền theo phƣơng ngang, hiệu chỉnh tham số chính: hệ số phân tán Dispersion (D) - Thơng số tính tốn lan truyền, khuyến tán Thơng số quan trọng tính tốn lan truyền, khuyếch tán ảnh hƣởng đến kết mô phải chọn hệ số phát tán dọc trục - Các thông số chất lƣợng nƣớc: Đối với q trình có hệ số riêng Đối với nhiệt độ bao gồm thông số sau: nhiệt độ nƣớc, xạ lƣợng mặt trời lớn nhất…; Đối với chu trình oxy: hệ số nhiệt độ trình bổ cập oxy, hệ số hô hấp tảo động vật (1/ngày), hệ số sinh oxy lớn quang hợp (1/ngày), số bổ cập oxy 200C (1/ngày); Đối với trình phân hủy chất hữu cơ: tốc độ phân hủy bậc 20 oC (1/ngày), hệ số nhiệt độ cho tốc độ phân hủy, nồng độ oxy nửa bão hịa (mg/l)…; Đối với chu trình nitơ: tốc độ Nitrat hóa 200C (1/ngày), tốc độ phản Nitrat 200C (1/ngày), tỷ lệ sinh NH4+ phân hủy BOD (gNH4/gBOD), nhu cầu oxy cho trình nitrat hóa (gO2/gNH4)… Hiệu chỉnh thơng số mơ hình chất lƣợng nƣớc cần dựa tƣơng đồng số liệu tính tốn phần mềm số liệu thực đo trạm quan trắc • Kiểm định thơng số mơ hình chất lƣợng nƣớc Về bƣớc tiến hành kiểm định thông số chất lƣợng nƣớc giống nhƣ tiến hành kiểm định thông số thủy lực Tuy nhiên, với việc kiểm định modul chất lƣợng nƣớc tác giả điều chỉnh hệ số khuếch tán Dispersion (D) * Kết hiệu chỉnh kiểm định • Kết hiệu chỉnh kiểm định thông số thuỷ lực Do q trình thu thập số liệu cịn hạn chế nên luận văn có sử dụng vị trí để kiểm tra mơ hình vị trí Cầu Bố Hình 2.20: Vị trí kiểm tra mơ hình thủy lực Kết hiệu chỉnh hệ số nhám maning (n) đƣợc liệt kê Để xác định thông số phù hợp ta tiến hành so sánh kết lƣu lƣợng mực nƣớc thực đo tính tốn thơng qua số NASH nhƣ luận văn đề cập phần Qua so sánh thấy kết tính tốn mơ hình phù hợp với kết đo đạc Bảng 2.12: Kết hiệu chỉnh kiểm định mơ hình Vị trí iểm tra Mơ Thời gian Ch số Nash Cầu Bố Hiệu chỉnh 01/02/2013 - 17/04/2013 0.78 Cầu Bố Kiểm định 10/02/2014 - 02/05/2014 0.765 Kết luận: Mike 11 với mô đun riêng biệt, có mơ đun thủy lực đƣợc áp dụng để tính tốn thủy lực cho sơng Nhà Lê đoạn chảy qua thành phố Thanh Hóa cho kết tƣơng đối khả quan Bộ thông số mơ hình đƣợc hiệu chỉnh với số liệu từ ngày 01/02/2013 đến 17/04/2013 kiểm định với số liệu từ 10/02/2014 đến 02/05/2014 Kết tính tốn cho thấy, số Nash đạt 0.78 0.765 lần lƣợt bƣớc hiệu chỉnh kiểm định nhƣ thống kê bảng Kết tính tốn cho phép khẳng định thơng số mơ hình tƣơng đối phù hợp ổn định áp dụng tính tốn, dự báo cho giai đoạn Dƣới kết so sánh lƣu lƣợng mực nƣớc vị trí Cầu Bố Hình 2.21: Q trình mực nƣớc tính tốn thực đo vị trí Cầu Bố (01/02/2013 17/04/2013) Hình 2.22: Q trình mực nƣớc tính tốn thực đo vị trí Cầu Bố (10/02/2014 02/05/2014) Bảng 2.13: Bảng thông số thủy lực vị trí sơng Nhà Lê sau hiệu chỉnh kiểm định Nhánh sơng • Vị trí mặt cắt (m) Hệ số nhám maning NHALE1 0,034 NHALE1 1000 0,034 NHALE1 2000 0,031 NHALE2 100 0,032 NHALE2 500 0,033 NHALE2 2000 0,03 NHALE2 2500 0,0335 NHALE2 3000 0,033 NHALE2 3500 0,03 Kết hiệu chỉnh kiểm định thông số chất lượng nước Nhƣ luận văn đề cập phía gặp nhiều khó khăn qúa trình thu thập vị trí sông Nhà Lê nên tác giả đánh giá chất lƣợng nƣớc sơng vị trí nhƣ hình dƣới thông qua tiêu DO, BOD nhiệt độ nƣớc sông Thời gian mô hiệu chỉnh modul chất lƣợng nƣớc Ecolab đƣợc tiến hành chuỗi thời gian với hiệu chỉnh kiểm định modul thuỷ lực Bảng 2.14: Vị trí điểm đo chất lƣợng nƣớc dùng để kiểm định mơ hình Tên vị trí Địa chĩ Vị trí Xóm Trung, phƣờng An Hoạch, TP.Thanh Hóa Vị trí Tổng kho Đá Granite & Marble Cử Nga Vị trí Vị trí nhà máy bia Vic Beck Vị trí Cầu Bố Vị trí Đƣờng Quảng Xá bắc qua sơng Nhà Lê Hình 2.23: Bản đồ vị trí kiểm định modul chất lƣợng nƣớc - Hiệu chỉnh mơ hình chất lƣợng nƣớc Để ứng dụng mơ hình vào mơ khả lan truyền chất ô nhiễm sông Nhà Lê đoạn chảy qua thành phố Thanh Hóa, tác giả tiến hành hiệu chỉnh kiểm định để thông số lan truyền chất ô nhiễm mô hình Mike 11 Biên chất lƣợng nƣớc nồng độ chất BOD, DO nhiệt độ vị trí biên trên, biên dƣới mơ hình thủy lực cửa xả bệnh viện đa khoa Đông Sơn, cống xả nƣớc thải sinh hoạt phƣờng An Hoạch, cống xả nƣớc thải sinh hoạt phƣờng Đông Vệ, cống xả nƣớc thải sinh hoạt phƣờng Ngọc Trạo, cống xả nƣớc thải sinh hoạt khu đô thị Đông Sơn, cống xả nƣớc thải sinh hoạt phƣờng Quảng Thắng, cửa xả khu làng nghề sản xuất đá ốp lát xã Quảng Thắng Hình 2.24: Vị trí biên nguồn xả thải chất lƣợng nƣớc Nhƣ đề cập để hiệu chỉnh modul chất lƣợng nƣớc tác giả sử dụng chuỗi số liệu hiệu chỉnh modul thủy lực để diễn toán với số liệu nguồn thải theo báo cáo“Hiện trạng mơi trường tỉnh Thanh Hố giai đoạn 2011 – 2015” chủ yếu nƣớc thải sinh hoạt ngƣời dân Kết hiệu chỉnh cho thấy số liệu mô với số liệu thực đo tƣơng đồng vị trí, thể tƣơng xứng dọc theo sông Nhà Lê đoạn khu vực thành phố Thanh Hóa Hình 2.25: Kết so sánh nồng độ DO ngày 15/03/2013 Hình 2.26: Kết so sánh nồng độ BOD5 ngày 15/03/2013 Hình 2.27: Kết so sánh nhiệt độ ngày 15/03/2013 - Kiểm định mơ hình chất lƣợng nƣớc Cũng giống nhƣ bƣớc hiệu chỉnh, bƣớc kiểm định có kết mơ số đạt yêu cầu giá trị vị trí sơng Hình 2.28: Kết so sánh nồng độ DO ngày 01/04/2014 Hình 2.29: Kết so sánh nồng độ BOD5 ngày 01/04/2014 Hình 2.30: Kết so sánh nhiệt độ ngày 01/04/2014 Từ ta thu đƣợc thông số modul chất lƣợng nƣớc cho sông Nhà Lê đoạn chảy qua thành phố Thanh Hóa Hình 2.31: Các hệ số kiểm định cho mô đun Ecolab hệ số khuếch tán - Đánh giá kết hiệu chỉnh kiểm định: Kết luận: Về mức độ phù hợp mơ hình: Kết hiệu chỉnh kiểm nghiệm cho kết phù hợp giá trị tính tốn thực đo sai số nằm giới hạn cho phép Nhƣ vậy, với việc hiệu chỉnh kiểm định thơng số mơ hình đạt yêu cầu, tác giả ứng dụng thông số để mô kịch khác nhằm đánh giá khả nhiễm dịng nƣớc sơng Nhà Lê ứng với trƣờng hợp nguồn xả thải khác CHƢƠNG NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP QUẢN LÝ NHẰM GIẢM THIỂU Ô NHIỄM NGUỒN NƢỚC SÔNG NHÀ LÊ 3.1 Đề uất ịch bản/phƣơng án quản lý bảo vệ chất lƣợng nƣớc cho sông Nhà Lê đoạn chảy qua TP Thanh Hóa 3.1.1 Xây dựng kịch Theo báo điện tử Thanh Hoá, dịng sơng địa bàn TP Thanh Hóa nhƣ sơng Hạc (đoạn qua phƣờng Trƣờng Thi), Kênh Bến Thủy chảy qua phƣờng Đông Hƣơng, sông Nhà Lê đoạn chảy qua Cầu Bố (phƣờng Đông Vệ) mức ô nhiễm nghiêm trọng Mỗi ngày dịng sơng phải gánh chịu lƣợng rác nƣớc thải sinh hoạt khổng lồ từ hộ gia đình Các sơng bị ô nhiễm nặng gây ảnh hƣởng lớn đến sống, sức khoẻ ngƣời dân đặc biệt vào mùa khơ ngày nắng nóng kéo dài mùi thối từ dịng sơng bốc lên khiến cho hộ dân khó chịu Tình trạng nhiễm phần lớn gây ý thức ngƣời dân không cao Mặt khác, năm gần thành phố Thanh Hoá thành phố có mức tăng trƣởng kinh tế xã hội cao, nhiều khu công nghiệp, sở sản xuất nhỏ, lẻ xuất ngày nhiều kéo theo dân số tập trung khu vực thành phố ngày đơng Chính tình trạng nhiễm nguồn nƣớc khơng khơng giảm mà có dấu hiệu ngày tăng, đƣợc quyền địa phƣơng đƣa nhiều quy định, hình thức xử lý vi phạm nhằm nâng cao ý thức ngƣời dân sống khu vực thành phố, đặc biệt khu dân cƣ sống bên bờ sông Nhà Lê Nhằm giúp nhà quản lý, quyền địa phƣơng nắm bắt đƣợc tình hình nhiễm chủ động cơng tác quản lý tình trạng nhiễm nguồn nƣớc sơng Nhà Lê, tác giả luận văn xin đề xuất ứng dụng mơ hình tốn mơ số kịch với lƣợng xả thải khác với mục đích dự báo xu thế, mức độ lan truyền, phạm vi ô nhiễm nƣớc sơng Nhà Lê dựa vào mơ hình Mike 11 đƣợc hiệu chỉnh kiểm định phù hợp với xu dòng chảy lan truyền chất ô nhiễm sông Nhà Lê Cụ thể, tác giả đề xuất mơ kịch nhiễm là: Kịch 1: Giữ nguyên lƣu lƣợng nguồn thải giảm mức độ ô nhiễm từ nguồn thải 15% Giả sử vị trí nguồn xả thải đƣợc xử lý chất ô nhiễm với nồng độ ô nhiễm đƣợc giảm 15% so với trạng Kịch 2: Giữ nguyên lƣu lƣợng nguồn thải giảm mức độ ô nhiễm từ nguồn thải 25% Cũng giống nhƣ kịch 1, giả sử vị trí nguồn xả thải đƣợc xử lý chất ô nhiễm với nồng độ ô nhiễm đƣợc giảm 25% so với trạng 3.1.2 Kết tính tốn dự báo biến đổi chất lượng nước theo kịch Dựa thông số hiệu chỉnh kiểm định modul thủy lực, tải khuếch tán sinh thái tác giả tiến hành mô kịch nhằm đánh giá mức độ ô nhiễm sông Nhà Lê đoạn chảy qua khu vực thành phố Thanh Hóa Kết mơ kịch cho thấy mức độ ô nhiễm sông đƣợc cải thiện nhiều giảm đƣợc nồng độ BOD tăng nồng độ DO Cụ thể: Với kịch 1: Giảm nồng độ BOD 15% tất vị trí nguồn thải trực tiếp vào sông Nhà Lê, kết mô cho thấy chất lƣợng nƣớc vị trí có xu hƣớng tăng lên, điển hình vị trí thƣợng nguồn Tổng kho Đa Granite & Marble Cử Nga có nồng độ DO đạt 1,71 mg/l tăng so với trạng tháng năm 2013 1,45mg/l Nồng độ DO vị trí cuối nguồn có giá trị cao 4,56 mg/l tăng đáng kể so với trạng năm 2013 Trong đó, nồng độ BOD5 giảm đáng kể so trạng đo năm 2013 theo vị trí Cụ thể vị trí Tổng kho Đá Granite & Marble Cử Nga có mức giảm mạnh từ 14,4 mg/l xuống 12,24 mg/l, đến vị trí Cầu Bố có mức giảm 1,44 mg/l từ 9,6 mg/l xuống 8,16 mg/l Nồng độ BOD kịch có xu hƣớng giảm từ vị trí thƣợng nguồn đến hạ nguồn sông Nhà Lê đoạn chảy qua thành phố Thanh Hóa Kịch 2: Giảm nồng độ BOD 25% tất vị trí nguồn thải trực tiếp vào sông Nhà Lê đoạn chảy qua thành phố Thanh Hóa, kết mơ cho thấy chất lƣợng nƣớc vị trí cải thiện đáng kể so với trạng kịch Cụ thể, nồng độ DO vị trí đƣờng Quảng Xá bắc qua sơng Nhà Lê có mức tăng lớn so với năm 2013 1,08 mg/l từ 3,68 lên 4,76mg/l, tiếp đến vị trí Cầu Bố tăng 0,99mg/l Tại vị trí tổng kho Đá Granite & Marble Cử Nga có mức tăng nồng độ DO nhỏ từ ... bách Xuất phát từ sở lý luận thực tiễn tác giả tiến hành nghiên cứu đề tài: ? ?Nghiên cứu đánh giá trạng chất lượng nước sông Nhà Lê Thanh Hóa đề xuất biện pháp quản lý? ?? nhằm tìm sở giải vấn đề mơi... vực TP .Thanh Hóa - Nghiên cứu đề xuất biện pháp quản lý, giảm thiểu ô nhiễm cho đoạn sông bị ô nhiễm Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu - Đối tƣợng nghiên cứu Chất lƣợng nƣớc sơng Nhà Lê – Thanh Hóa -... Thanh Hóa Đánh giá chất lƣợng nƣớc dự báo biến đổi chất lƣợng nƣớc sông Nhà Lê đoạn chảy qua thành phố Thanh Hóa Nghiên cứu đề xuất biện pháp quản lý nhằm giảm thiểu ô nhiễm nguồn nƣớc sơng Nhà