Nghiên cứu này phân tích xu hướng biến động của 11 thông số cơ bản gồm: pH, DO, TSS, BOD5, COD, NH4 + , NO2 - , NO3 - , PO4 3- , Fe, Coliform theo thời gian, đồng thời thiết lập tiêu chuẩn đánh giá làm cơ sở phân hạng giải pháp ưu tiên để kiểm soát chất nước mặt hồ thủy điện Sơn La.
Hội thảo khoa học Quốc gia Quản lý tài nguyên, môi trường phát triển bền vững vùng Tây Bắc, Việt Nam XU HƯỚNG BIẾN ĐỘNG NHĨM THƠNG SỐ DO, TSS, BOD5, COD, NH4+, NO2-, NO3-, PO43-, FE, COLIFORM TRONG NƯỚC MẶT HỒ THỦY ĐIỆN SƠN LA GIAI ĐOẠN 2014 - 2019 Đỗ Xuân Đức1,2*, Lưu Đức Hải2, Đỗ Hữu Tuấn2 Trường Đại học Tây Bắc, Phường Quyết Tâm, TP Sơn La, Tỉnh Sơn La, Việt Nam Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội 334, Nguyễn Trãi, Hà Nội, Việt Nam *Email: doxuanduc@utb.edu.vn Tóm tắt: Trong thành phần nước mặt sơng hồ thủy điện có nhóm chất gồm nhóm vật lý (TSS), nhóm hóa học (pH, BOD5, COD, NH4+, NO2-, NO3-, PO43-, Fe), nhóm sinh học (Coliform) Sau tích nước vào hồ chứa năm 2012 để sản xuất điện tạo hồ chứa nhân tạo Sơng Đà với diện tích 224 km2 mặt nước, mực nước dâng bình thường 215 m, dung tích chứa 9,26 tỷ m3, lưu vực hồ thủy điện Sơn La xác định khoảng 11.075 km2 Nhà máy, đập hồ thủy thủy điện Sơn La có ý nghĩa đặc biệt quan trọng kinh tế - xã hội, quốc phòng, an ninh Sử dụng phương pháp kiểm định phân phối chuẩn (Shapiro-Wilk) kết hợp với công cụ ngôn ngữ lập trình phần mềm (R), xử lý liệu quan trắc nước mặt 18 điểm quan trắc, tần suất quan trắc 04 đợt/năm giai đoạn 2014 - 2019 Chứng minh xu hướng biến động thơng số DO, BOD, NH4, Fe, Coliform có tương quan thuận gia tăng nồng độ theo thời gian, thơng số pH, TSS, COD, NO2-, NO3-, PO43, có tương quan nghịch theo xu hướng giảm nồng độ thời gian tăng Vận dụng thang đo Likert phương pháp phân tích thứ bậc AHP thiết lập 12 tiêu chuẩn đánh giá làm sở phân hạng giải pháp ưu tiên kiểm soát nước mặt nguồn thải có tác động trực tiếp đến xu hướng biến động chất lượng nước mặt hồ thủy điện Sơn La Từ khóa: Biến động nước mặt, hồ thủy điện, Sơn La, Việt Nam MỞ ĐẦU Thủy điện Sơn La (TĐSL) cơng trình quốc gia có ý nghĩa đặc biệt quan trọng kinh tế - xã hội, quốc phòng an ninh Nhà máy TĐSL nhà máy thủy điện Việt Nam danh mục nhà máy điện lớn, có ý nghĩa đặc biệt quan trọng kinh tế - xã hội, quốc phòng, an ninh [1], hồ TĐSL thuộc danh mục 18 đập, hồ chứa nước quan trọng đặc biệt [2] Cơng trình khởi cơng xây dựng tháng 12/2005 hồn thành tháng 12/2012 với cơng suất lắp máy 2.400 MW Sau tích nước vào hồ chứa với mực nước dâng bình thường 215 m, dung tích chứa 9,26 tỷ m3, diện tích lưu vực lên đến 43.760 km2 trước năm 2016, sau ngăn đập thủy điện Lai Châu, diện tích lưu vực hồ TĐSL xác định khoảng 11.075 km2, diện tích mặt hồ 224 km2 Hồ thủy điện Sơn La, phần chứa nước quan trọng lưu vực, hồ có dạng sơng chạy dọc theo lịng Sơng Đà với chiều dài hồ 175,4 km, chiều rộng bình quân 1,27 km Khu vực lòng hồ mở rộng thuộc huyện Quỳnh Nhai km Chiều rộng hẹp 1km, hồ chứa có độ sâu trung bình 77 m, sâu 135m tuyến đập [3] Một số tiêu đánh giá chất lượng nước gồm: tiêu vật lý (TSS), tiêu hóa học pH, DO, BOD, COD, số tiêu hóa học khác tồn dạng amoni, nitrit, nitrat, kim loại nặng (Fe), tiêu vi sinh nước thường dùng Coliform để đánh giá khả bị ô nhiễm phân nước [4] Tại Việt Nam đánh giá chất lượng nước mặt hồ chứa thủy điện, áp dụng theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước mặt (QCVN 08MT: 2015/BTNMT) với 36 thông số đánh giá cho loại nước sử dụng với mục đích khác [5] Chất lượng nước phụ thuộc vào lưu vực cấp nước, bề mặt lưu vực sinh thủy, biến đổi phần lưu vực tác động tới dịng chảy sơng hạ lưu lượng chất [6] Theo nghiên cứu Atobatele cộng (2008), tính thời vụ độ pH, độ dẫn, độ đục, nhiệt độ, oxy hòa tan thông số thay đổi theo mùa hồ chứa nhiệt đới [7] Varol M cs (2012), thay đổi theo thời gian, không gian 09 thông số (nhiệt độ nước, oxy hòa tan, pH, TSS, nitơ, nitrat, nitơ amoniac, tổng P, clorua, canxi nước hồ [8]) Pei ZhaoXiangyu cs (2013), xác nhận pH, Cond (DO) (NH3N) đầu hồ thấp nước đầu vào [9] Degefua cs (2011), thông số chất lượng nước, chất dinh dưỡng vô thay đổi theo thời gian [10] Trần Thiện Cường (2016), phân tích chất lượng nước sông Uông đưa kết luận nước sông bị ô nhiễm hàm lượng tổng chất rắn lơ lửng (TSS), BOD5 COD, (PO43-) , NO3- Coliform hoạt động sản xuất, xả thải số ngành công nghiệp khai thác 248 Đỗ Xuân Đức*, Lưu Đức Hải, Đỗ Hữu Tuấn than, nhiệt điện sinh hoạt người dân xung quanh [9] Đỗ Xuân Đức cs (2019), phân tích trình biến thiên nhóm tiêu vật lý, hóa học, vi sinh, dư lượng hóa chất bảo vệ thực vật nước hồ thủy điện Sơn La theo mùa giai đoạn 2010 - 2018 [12] Hadjibiros K cs (2005), chứng minh quản lý nước hồ chứa có nhiều chức tưới tiêu đất nông nghiệp, sản xuất thuỷ điện, cung cấp nước sinh hoạt, du lịch, chất lượng nước sinh thái bảo tồn cảnh quan, đòi hỏi định đa tiêu chuẩn dựa phương pháp tiếp cận đa tiêu chí sử dụng [13] Như vậy, kết nghiên cứu ra, thay đổi chất lượng hồ chứa phụ thuộc vào thời gian, dung tích chứa hoạt động phát triển lưu vực Nghiên cứu phân tích xu hướng biến động 11 thông số gồm: pH, DO, TSS, BOD5, COD, NH4+, NO2-, NO3-, PO43-, Fe, Coliform theo thời gian, đồng thời thiết lập tiêu chuẩn đánh giá làm sở phân hạng giải pháp ưu tiên để kiểm soát chất nước mặt hồ thủy điện Sơn La DỮ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Dữ liệu quan trắc Dữ liệu chất lượng nước mặt hồ thủy điện Sơn La giai đoạn 2014 - 2019 18 vị trí quan trắc, với tần số quan trắc 04 đợt/năm Bảng Vị trí lấy mẫu nước mặt lịng hồ thủy điện Sơn La giai đoạn 2014 -2019 TT Vị trí quan trắc TT Vị trí quan trắc TT Vị trí quan trắc Hạ lưu đập Lai Châu Hợp lưu Nậm Mức 13 Thị trấn Phiêng Lanh Bản Trang xã Lê Lợi Trên suối Nậm Mạ 14 Suối Nậm Giôn Sông Nậm Na Hợp lưu Nậm Mạ 15 Suối Nậm Mu Suối Nậm Lay 10 Suối Cà Nàng 16 Hợp lưu Nậm Mu Cầu Hang Tôm 11 Hợp lưu Cà Nàng 17 Thượng lưu đập Sông Nậm Mức 12 Nghé Tỏng 18 Hạ lưu đập Nguồn: Tổng hợp sơ đồ 2.1 [14] GHI CHÚ: Hình Sơ đồ vị trí lấy mẫu nước mặt lòng hồ thủy điện Sơn La 2014 -2019 [14] 2.2 Xử lý liệu quan trắc Kiểm định liệu: Sử dụng kiểm định Shapiro-Wilk, xác nhận, trung bình năm liệu với 18 điểm quan trắc, tần suất quan trắc 04 đợt/năm hồ TĐSL giai đoạn 2014 - 2019 phân phối chuẩn Xu hướng biến động nhóm thơng số DO, TSS, BOD5, COD, NH4+, NO2-, NO3-, PO43-, Fe, Coliform nước mặt hồ thủy điện Sơn La giai đoạn 2014 - 2019 249 Bảng Kết kiểm định liệu quan trắc chất lượng nước hồ 2014 - 2019 > shapiro.test(COD) Shapiro-Wilk normality test data: COD W = 0,98814, p-value = 0,9841 > shapiro.test(BOD) Shapiro-Wilk normality test data: BOD W = 0,94066, p-value = 0,6645 > shapiro.test(pH) Shapiro-Wilk normality test data: pH W = 0,9302, p-value = 0,5817 > shapiro.test(DO) Shapiro-Wilk normality test data: DO W = 0,93476, p-value = 0,6173 > shapiro.test(TSS) Shapiro-Wilk normality test data: TSS W = 0,91845, p-value = 0,4943 > shapiro.test(NH4) Shapiro-Wilk normality test data: NH4 W = 0,94697, p-value = 0,7157 > shapiro.test(NO2) Shapiro-Wilk normality test data: NO2 W = 0,94236, p-value = 0,6782 > shapiro.test(NO3) Shapiro-Wilk normality test data: NO3 W = 0,90785, p-value = 0,4224 > shapiro.test(PO4) Shapiro-Wilk normality test data: PO4 W = 0,94146, p-value = 0,671 > shapiro.test(Fe) Shapiro-Wilk normality test data: Fe W = 0,97046, p-value = 0,8955 > shapiro.test(Coliform) Shapiro-Wilk normality test data: ColiformW = 0,99366, p-value = 0,9962 Giá trị probability values (p-values) < 0,05 có ý nghĩa thống kê, lớn 0,05, có tương quan khơng có ý nghĩa thống kê Căn biến trung bình năm liệu quan trắc chất lượng nước mặt hồ thủy điện Sơn La giai đoạn 2014 - 2019 trình bày Bảng 2, liệu chất lượng nước phân phối chuẩn nên áp dụng phương pháp tính tốn giá trị trung bình năm độ lệch chuẩn 11 thơng số quan trắc giai đoạn 2014 - 2019 Sử dụng ngơn ngữ lập trình phần mềm (R), tính tốn tương quan 11 thông số theo thời gian, xác lập biểu đồ độ lệch chuẩn biểu đồ phân tích xu biến động theo năm 11 thơng số gồm DO, TSS, BOD5, COD, NH4+, NO2-, NO3-, PO43-, Fe, Coliform nước hồ thủy điện Sơn La giai đoạn 2014 - 2019 2.3 Xác lập điểm đánh giá Vận dụng theo thang đo Likert định lượng tiêu chuẩn, điểm đánh giá xây dựng từ - điểm, đo lường ý kiến, nhận thức hành vi, tương ứng với mức phân loại: thấp, thấp, trung bình, cao, cao xây dựng sở cho hệ thống trọng số đánh giá mức độ ưu tiên 2.4 Phương pháp xác định trọng số Bước 1: Xác định tiêu chuẩn đánh giá: Áp dụng AHP [15] Để xác định tiêu chuẩn đánh giá kết tham khảo 100 ý kiến bên liên quan Bước 2: Xác định trung bình tỷ lệ theo điểm đánh giá lựa chọn tiêu chuẩn Bước 3: Xác định trọng số tiêu chuẩn dựa kết so sánh cặp tiêu chuẩn đánh giá theo ma trận Bước 4: Xác định tổng giá trị, phân hạng giải pháp ưu tiên KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1 Biến động thông số chất lượng nước hồ giai đoạn 2014 - 2019 3.1.1 Xu hướng biến động thơng số nước hồ Hình 3.1 tương quan biến động 11 thông số: pH, DO, TSS, BOD5, COD, NH4+, NO2-, NO3-, PO43-, Fe, Coliform nước hồ thủy điện Sơn La giai đoạn 2014 - 2019 pH có hệ số tương quan (R) nghịch với thông số DO (-0,83), BOD (-0,99), NH4+ (-0,82), Fe (-0,79), Coliform (-0,94) tương quan thuận với thông số TSS với hệ số R tương ứng (0,99), COD (0,93), NO2- (0,98), NO3- (0,89), PO43- (0,98) DO có hệ số tương quan (R) thuận với thơng số BOD (0,81), NH4+ (0,43), Fe (0,47), Coliform (0,75), tương quan nghịch với thông số TSS (-0,75), COD (-0,97), NO2- (-0,91), NO3- (-0,98), PO43(-0,89) TSS có hệ số tương quan (R) nghịch với thông số gồm BOD (-0,98), NH4+ (-0,89), Fe (-0,87), Coliform 250 Đỗ Xuân Đức*, Lưu Đức Hải, Đỗ Hữu Tuấn (-0,95) tương quan thuận với thông số COD (0,88), NO2- (0,95), NO3- (0,86), PO43- (0,94) BOD có hệ số tương quan thuận (R) với thông số NH4+ (0,87), Fe (0,85), Coliform (0,97) tương quan nghịch với thông số gồm COD (-0,91), NO2- (-0,98), NO3- (-0,90), PO43- (-0,98) COD có hệ số tương quan nghịch (R) với thông số NH4+ (-0,61), Fe (-0,61), Coliform (-0,86) tương quan thuận với thông số NO2-, NO3-, PO43- với hệ số (0,97) NH4 có hệ số tương quan thuận (R) với thông số Fe (0,94), Coliform (0,89) có hệ số tương quan nghịch với thông số NO2- (-0,75), NO3- (-0,64), PO43- (-0,79) NO2 có hệ số tương quan nghịch (R) với thông số Fe (-0,74), Coliform (-0,94), tương quan thuận với thông số NO3- (0,95) PO43- (0,99) NO3 có hệ số tương quan thuận (R) với thơng số PO43- (0,96) tương quan nghịcH với thông số Fe (-0,64) Coliform (0,89) PO4 có hệ số tương quan nghịch (R) với thông số Fe (-0,78), Coliform (-0,95) Fe có hệ số tương quan thuận (R) với Coliform (0,81) Hình Hệ số tương quan 11 thông số chất lượng nước hồ thủy điện Sơn La 2014 - 2019 3.1.2 Xu hướng biến động thông số nước hồ với thời gian Hình hệ số tương quan tuyến tính 11 thơng số chất lượng nước hồ thủy điện Sơn La với thời gian giai đoạn 2014 - 2019 Kết cho thấy thơng số nước mặt có hệ số tương quan nghịch với thời gian gồm pH (-0,98), TSS (-0,91), COD (-0,99), NO2- (0,98), NO3-, (-0,97), PO43- (-0,98) Năm thông số tương quan thuận với thời gian với hệ số R tương ứng DO (0,95), BOD (0,94), BOD (0,94), NH4 (0,67), Fe (0,68), Coliform (0,89) Bảng Xu biến động nước hồ thủy điện Sơn La theo năm 2014 - 2019 Năm pH DO TSS BOD COD NH4 NO2 NO3 PO4 Fe Coliform 2014 7,85 4,43 21,8 4,21 12,49 0,026 0,034 0,432 0,114 0,231 273,5 2015 7,68 4,40 18,3 4,59 11,39 0,055 0,026 0,421 0,087 0,296 306,1 2016 7,71 4,61 19,05 4,61 10,27 0,048 0,024 0,266 0,074 0,284 318,9 2017 7,57 4,65 16,4 4,99 9,67 0,070 0,016 0,241 0,055 0,409 331,9 2018 7,47 4,80 15,3 5,26 8,36 0,078 0,0075 0,142 0,036 0,38 368,7 2019 7,46 5,04 15,8 5,13 6,91 0,052 0,0059 0,101 0,033 0,324 342 Tương quan -0,98 0,95 -0,91 0,94 -0,99 0,67 -0,98 -0,97 -0,98 0,68 0,89 Xu hướng biến động nhóm thơng số DO, TSS, BOD5, COD, NH4+, NO2-, NO3-, PO43-, Fe, Coliform nước mặt hồ thủy điện Sơn La giai đoạn 2014 - 2019 251 Kết phân tích liệu thể biểu đồ đường xu hướng 11 thông số nước hồ TĐSL giai đoạn 2014 - 2019 sau pH có hệ số tương quan (-0,98), thời gian tăng pH giảm, Hình phương trình y = 0,0777x + 7,8953 đường xu hướng pH với R2 = 0,918 ≈ 1, biểu đồ có độ tin cậy cao Hệ số tương quan DO (0,95), thời gian tăng DO tăng, Hình ra phương trình y = 0,1226x + 4,226 đường xu hướng DO với R2 = 0,9162 ≈ 1, biểu đồ có độ tin cậy cao TSS có tương quan (-0,91), thời gian tăng TSS giảm, Hình phương trình y = -1,19x +21,94 đường xu hướng TSS với R2 = 0,8255 ≈1, biểu đồ có độ tin cậy cao Hệ số tương quan BOD (0,94) BOD tăng theo thời gian, hình phương trình y = 0,1997x + 4,0993 đường xu hướng BOD với R2 = 0,8893 ≈ 1, biểu đồ có độ tin cậy cao COD có hệ số tương quan (-0,99), thời gian tăng COD giảm, Hình phương trình y = -1,074x +13,607 đường xu hướng COD với R2 = 0,9888 ≈1, biểu đồ có độ tin cậy cao Hệ số tương quan NH4 (0,67), NH4 tăng theo thời gian, Hình phương trình y = 0,0063x + 0,0327 đường xu hướng NH4 với R2 = 0,4221, biểu đồ có độ tin cậy thấp NO2 có hệ số tương quan (-0,98) thời gian tăng NO2 giảm, Hình phương trình y = - 0,0058x + 0,0393 đường xu hướng NO2 với R2 = 0,9717, biểu đồ có độ tin cậy cao Hệ số tương quan NO3 (-0,97) thời gian tăng NO3 giảm, Hình phương trình y = -0,0719x + 0,5189 đường xu hướng NO3 với R2 = 0,9547, biểu đồ có độ tin cậy cao PO4 có hệ số tương quan (-0,98) thời gian tăng PO4 giảm, Hình 10 phương trình y = 0,0165x + 0,1242 đường xu hướng PO4 với R2 = 0,9672, biểu đồ có độ tin cậy cao Hệ số tương quan Fe (0,68), Fe tăng theo thời gian tăng, Hình 11 phương trình y = 0,0241x + 0,2365 đường xu hướng Fe với R2 = 0,04749, biểu đồ có độ tin cậy thấp Coliform có hệ số tương quan (0,89) Coliform tăng nồng độ theo thời gian, Hình 12 phương trình y = 15,523x +269,19 đường xu hướng Coliform với R2 = 0,7987, biểu đồ có độ tin cậy tương đối cao Hình Xu hướng pH 2014 -2019 Hình Xu hướng DO 2014 -2019 Hình Xu hướng TSS 2014 -2019 Hình Xu hướng BOD 2014 -2019 252 Đỗ Xuân Đức*, Lưu Đức Hải, Đỗ Hữu Tuấn Hình Xu hướng COD 2014 -2019 Hình Xu hướng NO2 2014 -2019 Hình 11 Xu hướng PO4 2014 -2019 Hình Xu hướng NH4 2014 -2019 Hình 10 Xu hướng NO3 2014 -2019 Hình 12 Xu hướng Fe 2014 -2019 253 Xu hướng biến động nhóm thơng số DO, TSS, BOD5, COD, NH4+, NO2-, NO3-, PO43-, Fe, Coliform nước mặt hồ thủy điện Sơn La giai đoạn 2014 - 2019 Hình 13 Xu hướng Coliform 2014 -2019 Như vậy, biến động chất lượng nước hồ thủy điện Sơn La theo thời gian giai đoạn 2014 - 2019 trình thay đổi dịng chảy từ sơng thành hồ, ảnh hưởng nguồn nước đầu vào (hồ thủy điện Lai Châu (2016) Sông Đà số hồ thủy điện sông Nậm Mức, Nậm Na, Nậm Mu tác động từ nguồn thải nông nghiệp bán ngập, chăn nuôi, cá lồng, sinh hoạt dân cư, sa lắng khơng khí vào hồ) 3.2 Kiểm sốt chất lượng nước mặt hồ thủy điện Sơn La 3.2.1 Xác định tiêu chuẩn đánh giá Trong nghiên cứu này, liệu thu qua vấn chuyên sâu với chuyên gia, quan chuyên môn quản lý địa phương, cộng đồng trực tiếp khai thác sử dụng tài ngun mơi trường có tác động đến chất lượng nước hồ thủy điện Sơn La Lựa chọn ý kiến nhà khoa học, chuyên gia (15); Doanh nghiệp (10); Cơ quan chuyên môn quản lý địa phương (30); Cộng đồng cư dân địa phương trực tiếp khai thác sử dụng tài ngun hồ (45), ni cá lồng (10), khai thác thủy sản (07), du lịch cộng đồng (07), vận tải đường thủy (02), canh tác bán ngập (07), canh tác đất dốc ven hồ (05), quản lý rừng ven hồ (07) Kết phân tích tham vấn bên, lựa chọn tiêu chuẩn kiểm soát chất lượng nước mặt tiêu chuẩn kiểm sốt nguồn thải vào hồ gồm: tài quan trắc (A1), nhân lực quan trắc (A2), thiết bị quan trắc (A3), thông số vật lý nước (A4), thông số hóa học nước (A5), thơng số vi sinh (A6), dư lượng hóa chất bảo vệ thực vật nước (A7), nguồn thải sinh hoạt dân cư khách du lịch vào hồ (A8), nguồn thải chăn nuôi vào hồ (A9), nguồn thải cá lồng vào hồ (A10), nguồn thải trồng trọt vùng bán ngập (A11), lắng đọng không khí vào hồ (A12) 3.2.2 Xác định điểm đánh giá theo giá trị Likert giá tỷ lệ trung bình lựa chọn Căn kết phiếu trả lời, xác định mức điểm giá trị trung bình lựa chọn theo giá trị Likert cho tiêu chuẩn Bảng trình bày kết lựa chọn theo giá trị Likert Bảng Số người trả lời điểm lựa chọn theo giá trị Likert Số người trả lời lựa chọn theo giá trị Likert Tiêu chuẩn Giá trị trung bình Số điểm theo giá trị Likert A1 1 45 51 180 255 89 A2 1 25 71 100 355 92,8 A3 1 55 40 220 200 86,4 254 Đỗ Xuân Đức*, Lưu Đức Hải, Đỗ Hữu Tuấn A4 45 44 18 180 220 85,2 A5 1 10 40 48 30 160 240 86,6 A6 29 54 10 24 116 270 84,8 A7 10 17 65 10 30 68 325 87,2 A8 20 30 45 60 120 225 82,8 A9 10 15 20 54 20 45 80 270 83,2 A10 10 12 45 29 10 36 180 145 75,8 A11 2 40 52 12 160 260 87,6 A12 3 40 20 34 80 60 170 63,8 3.2.3 Xác định trọng số tiêu chuẩn đánh giá Sau xác định 12 tiêu chuẩn để kiểm soát chất lượng nước mặt kiểm soát nguồn thải vào hồ thủy điện Sơn La, so sánh cặp tiêu chuẩn áp dụng phương pháp phân tích thức bậc (AHP) để xác định trọng số tiêu chuẩn Bảng trình bày so sánh cặp tiêu chuẩn kiểm soát nước mặt nguồn thải vào hồ Bảng So sánh cặp tiêu chuẩn kiểm soát nước mặt nguồn thải vào hồ Kiểm soát chất lượng nước mặt Tiêu chuẩn Giá trị A1 89 A2 92,8 A3 86,4 A4 85,2 A5 86,6 A6 84,8 A7 87,2 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 89 92,8 86,4 85,2 86,6 84,8 87,2 1,04 1,03 1,04 1,02 1,04 1,02 1,07 1,08 1,07 1,09 1,06 1,01 1,00 1,01 1,00 1,01 1,00 1,02 1,02 1,00 1,02 Kiểm soát nguồn thải vào hồ Tiêu chuẩn Giá trị A8 A9 A10 A11 A12 A8 82,8 82,8 83,2 75,8 87,6 63,8 A9 83,2 1,00 1,09 1,05 1,29 A10 75,8 1,09 1,05 1,30 A11 87,6 1,15 1,18 A12 63,8 1,37 Kết trọng số tiêu chuẩn kiểm soát nước mặt nguồn thải vào hồ thủy điện Sơn La sử dụng phương pháp AHP trình bày Bảng Xu hướng biến động nhóm thơng số DO, TSS, BOD5, COD, NH4+, NO2-, NO3-, PO43-, Fe, Coliform nước mặt hồ thủy điện Sơn La giai đoạn 2014 - 2019 255 Bảng Trọng số tiêu chuẩn kiểm soát nước mặt kiểm soát nguồn thải Tiêu chuẩn kiểm soát nước mặt Tiêu chuẩn kiểm soát nguồn thải Tiêu chuẩn Trọng số Tiêu chuẩn Trọng số A1 0,147 A8 0,215 A2 0,149 A9 0,215 A3 0,141 A10 0,205 A4 0,141 A11 0,202 A5 0,141 A12 0,163 A6 0,140 A7 0,140 3.2.4 Xác định tổng giá trị phân hạng giải pháp ưu tiên Mỗi tiêu chuẩn đánh giá có trọng số khác nhau, tổng giá trị phân hạng giải pháp ưu tiên tính cách nhân giá trị trọng số tiêu chuẩn với giá trị trung bình lựa chọn Tổng giá trị kiểm soát chất lượng nước mặt TGTnuocmat = (TA1- A8 HA1-A8) (1), tổng giá trị kiểm soát nguồn thải vào hồ TGTnguonthai = (TA8 - A12 HA8 - A12) (2) Kết phân hạng giải pháp ưu tiên kiểm soát chất lượng nước mặt kiểm soát nguồn thải vào hồ xác định gồm: A1 (13,08), A2 (13,82), A3 (12,18), A4 (12,01), A5 (12,21), A6 (11,87), A7 (12,20), A8 (17,80), A9 (17,88), A10 (15,53), A11 (17,69), A12 (10,39) Phân hạng ưu tiên kiểm soát nước mặt hồ thủy điện Sơn La 14 13.5 13 12.5 12 13.82 13.08 11.5 12.18 12.01 12.21 11.87 12.2 11 10.5 Tài quan trắc (A1) Nhân lực quan trắc (A2) Thiết bị quan Thông số vật Thông số hóa Thơng số vi Dư lượng bảo trắc (A3) lý (A4) học (A5) sinh (A6) vệ thực vật (A7) Hình 14 Phân hạng giải pháp ưu tiên kiểm sốt nước mặt hồ thủy điện Sơn La Kết phân hạng giải pháp ưu tiên kiểm soát chất lượng nước mặt hồ thủy điện Sơn La yếu tố nguồn lực nhân lực quan trắc A2 (13,82) đánh giá ưu tiên cao nhất, tiếp đến tài quan trắc A1 (13,08), thiết bị quan trắc A3 (12,18) Bốn giải pháp kỹ thuật kiểm soát chất lượng nước hồ ưu tiên theo phân hạng gồm: thơng số hóa học nước A5 (12,21), dư lượng hóa chất bảo vệ thực vật nước A7 (12,20), thông số vật lý nước A4 (12,01), thông số vi sinh A6 (11,87) Kết phân hạng giải pháp ưu tiên kiểm soát nguồn thải vào hồ gồm: nguồn thải chăn nuôi vào hồ A9 (18,88), nguồn thải sinh hoạt dân cư khách du lịch vào hồ A8 (17,80), nguồn thải trồng trọt vùng bán ngập A11 (17,69), nguồn thải cá lồng vào hồ A10 (15,53), lắng đọng khơng khí vào hồ A12 (10,39) 256 Đỗ Xuân Đức*, Lưu Đức Hải, Đỗ Hữu Tuấn Giải pháp ưu tiên kiểm soát nguồn thải vào hồ 20 18 16 14 12 10 17.8 18.88 17.69 15.53 10.39 Nguồn thải sinh hoạt vào hồ (A8) Nguồn thải chăn nuôi vào hồ (A9) Nguồn thải cá lồng vào hồ (A10) Nguồn thải trồng trọt vùng bán ngập (A11), Lắng đọng khơng khí vào hồ (A12) Hình 15 Phân hạng giải pháp ưu tiên kiểm soát nguồn thải vào hồ thủy điện Sơn La Kết phân hạng giải pháp ưu tiên kiểm sốt chất lượng nước mặt, giữ vai trị chủ đập quản lý hồ, công ty thủy điện Sơn La cần ưu tiên nguồn lực tài chính, cho thực quan trắc, lựa chọn hợp tác với đơn vị chun mơn có chất lượng nhân lực, thiết bị quan trắc, đồng thời cần xây dựng hệ thống quan trắc tự động Chất lượng nước hồ chịu tác động trực tiếp từ nguồn thải lưu vực cần kết hợp nhiều giải pháp đồng Công ty thủy điện Sơn La cần có nguồn lực hỗ trợ kiểm soát nguồn thải lưu vực vào hồ, coi ưu tiên chiến lược để kiểm soát chất lượng nước hồ thủy điện Sơn La KẾT LUẬN Nghiên cứu vận dụng phương pháp kiểm định phân phối chuẩn (Shapiro-Wilk) cơng cụ ngơn ngữ lập trình liệu (R) để phân tích tương quan thơng số theo thời gian tuyến tính để xác định xu biến động 11 thông số pH, DO, TSS, BOD5, COD, NH4+, NO2-, NO3-, PO43-, Fe, Coliform nước hồ thủy điện Sơn La giai đoạn 2014 - 2019 Kết phân tích quy luật biến đổi chất lượng nước mặt dòng chảy từ Sơng Đà thành hồ thủy điện Sơn La Nhóm thơng số gồm DO, BOD, NH4, Fe, Coliform tương quan thuận gia tăng nồng độ theo thời gian Nhóm thơng số lại bao gồm pH, TSS, COD, NO2-, NO3-, PO43, tương quan nghịch với thời gian có xu hướng giảm nồng độ thời gian tăng lên Nghiên cứu xác lập 12 tiêu chuẩn đánh giá gồm tiêu chuẩn nguồn lực thực quan trắc, tiêu chuẩn kỹ thuật quan trắc đảm bảo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước mặt thông số vật lý, hóa học, sinh học, dư lượng bảo vệ thực vật nước mặt hồ Và tiêu chuẩn đánh giá kiểm sốt nguồn thải tác có tác động trực tiếp đến chất lượng nước hồ nguồn thải sinh hoạt dân cư, vật nuôi, cá lồng, canh tác nơng nghiệp bán ngập, sa lắng khơng khí vào hồ Phương pháp AHP sử dụng để xác định trọng số tiêu chuẩn đánh giá phân hạng giải pháp ưu tiên sử dụng đánh giá kiểm soát chất lượng nước nguồn thải tác động trực tiếp đến xu hướng biến động nước mặt hồ thủy điện Sơn La TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] Thủ tướng phủ, (2016) Quyết định số 2012/QĐ - TTg, ngày 24/10/2016, Phê duyệt Danh mục nhà máy điện lớn, có ý nghĩa đặc biệt quan trọng kinh tế - xã hội, quốc phòng, an ninh: Hà Nội, Việt Nam: 1-2 Thủ tướng phủ, (2019) Quyết định số 470/QĐ-TTg, ngày 26/04/2019, ban hành danh mục đập, hồ chứa thủy điện thuộc loại đập, hồ chứa nước quan trọng đặc biệt: Hà Nội, Việt Nam: 1-2 Bộ Công nghiệp - Tập đoàn điện lực Việt Nam, (2006), Báo cáo đánh giá tác động môi trường dự án xây dựng công trình thủy điện Sơn La: Hà Nội, Việt Nam: 1-363 Đặng Kim Chi, (2006) Hóa học Mơi trường, NXB Khoa học kỹ Thuật: Hà Nội, Việt Nam: 1- 262 Bộ Tài nguyên Môi trường, (2015) Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chất lượng nước mặt: QCVN 08MT:2015/ BTNMT: Hà Nội, Việt Nam: 1-13 Xu hướng biến động nhóm thông số DO, TSS, BOD5, COD, NH4+, NO2-, NO3-, PO43-, Fe, Coliform nước mặt hồ thủy điện Sơn La giai đoạn 2014 - 2019 [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] 257 Nguyễn Thị Phương Loan, (2005) Giáo trình tài nguyên nước, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội, Việt Nam: 1- 105 Atobatele, Oluwatosin, E.Ugwumba, (2008) Seasonal variation in the physicochemistry of a small tropical reservoir (Aiba Reservoir, Iwo, Osun, Nigeria African Journal of Biotechnology, 7(12): pp.1962-1971 Varol M, Gökot B, Bekleyen A, & Şen B, (2012) Spatial and temporal variations in surface water quality of the dam reservoirs in the Tigris River basin Turkey Catena 92: pp 11- 21 Pei ZhaoXiangyu, TangJialiang, Chao Wang, (2013) Assessing Water Quality of Three Gorges Reservoir, China, Over a Five-Year Period From 2006 to 2011 Water Resources Management, 27 (13): pp 4545 - 4558 Degefu F, Mengistu S., Schagerl M, (2011) Influence of fish cage farming on water quality and plankton in fish ponds: A case study in the Rift Valley and North Shoa reservoirs, Ethiopia Aquaculture, 316 (1-4): pp 129-135 Trần Thiện Cường, (2016) Đánh giá chất lượng môi trường nước sông Uông, thành phố ng Bí, tỉnh Quảng Ninh Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, Các Khoa học Trái đất Môi trường, 32 (1S): tr.65-69 Đỗ Xuân Đức, Lưu Đức Hải, Đỗ Hữu Tuấn, (2019) Diễn biến chất lượng nước hồ thủy điện Sơn La từ liệu quan trắc mơi trường (2010 - 2018) Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, Các Khoa học Trái đất Môi trường, 35(3), tr.1-21 Hadjibiros K, Katsiri A, Andreadakis A, Koutsoyiannis D, Stamou A, Christofides A, Efstratiadis A, Sargentis GF, (2005) Multi-criteria reservoir water management Global Network for Environmental Science and Technology, 7(3): pp 386 -394 Công ty thủy điện Sơn La, (2019) Báo cáo tổng hợp quan trắc chất lượng môi trường nhà máy thủy điện Sơn La 2010 - 2019: Sơn La, Việt Nam Saaty TL, (1990) How to make a decision: The Analytic Hierarchy Process European Journal of Operational Research, 48: pp 9-26 THE TREND OF CHANGES IN PARAMETER GROUP DO, TSS, BOD5, COD, NH4+, NO2-, NO3-, PO43-, FE, COLIFORM OF SON LA HYDROPOWER RESERVOIR IN THE PERIOD 2014 - 2019 Do Xuan Duc1,2*, Luu Duc Hai2, Do Huu Tuan2 Tay Bac University, Quyet Tam Wards, Son La City, Son La Province, Vietnam Faculty of Environmental Sciences, VNU University of Science, Vietnam National University, Hanoi, 334 Nguyen Trai, Hanoi, Vietnam Corresponding author: doxuanduc@utb.edu.vn Abstract: In the composition of water surface of rivers and hydropower reservoirs, there are basic groups of substances including: physical group (TSS), chemical group (pH, BOD5, COD, NH4+, NO2-, NO3-, PO43-, Fe), group biology (Coliform) After storing water into the reservoir in 2012 to generate electricity, creating an artificial reservoir on the Da River with an area of 224 km2 of water surface, normal water level rise 215 m, storage capacity 9.26 billion m3, reservoir basin Son La electricity is determined to be about 11,075 km2 The Son La hydroelectric plant and dam have special significance in terms of economy - society, national defense and security Using Shapiro-Wilk data verification method combined with programming language tools using software (R) to process surface water monitoring data set at 18 monitoring points, monitoring frequency 04 times/year in the period 2014 - 2019 Thereby determining the fluctuation trend of parameters DO, BOD, NH4, Fe, Coliform correlated positively and increase concentration over time, parameters include pH, TSS, COD, NO2-, NO3-, PO43, inverse correlation tends to decrease concentration with increasing time This study used Likert scale and AHP analysis method to establish 12 standards as the basis for classifying priority solutions to control surface water quality and direct impact waste source to the tendency to change water quality of Son La hydropower reservoir Keywords: The trend of changes in surface water, hydropower reservoir, Son La, Vietnam ... giai đoạn 2014 - 2019 3.1.1 Xu hướng biến động thơng số nước hồ Hình 3.1 tương quan biến động 11 thông số: pH, DO, TSS, BOD5, COD, NH4+, NO2-, NO3-, PO43 -, Fe, Coliform nước hồ thủy điện Sơn La giai. .. 04 đợt/năm hồ TĐSL giai đoạn 2014 - 2019 phân phối chuẩn Xu hướng biến động nhóm thơng số DO, TSS, BOD5, COD, NH4+, NO2-, NO3-, PO43 -, Fe, Coliform nước mặt hồ thủy điện Sơn La giai đoạn 2014... 0,89 Xu hướng biến động nhóm thơng số DO, TSS, BOD5, COD, NH4+, NO2-, NO3-, PO43 -, Fe, Coliform nước mặt hồ thủy điện Sơn La giai đoạn 2014 - 2019 251 Kết phân tích liệu thể biểu đồ đường xu hướng