Kinh tế môi trường là gì “Kinh tế môi trường là công cụ kinh tế được sử dụng để nghiên cứu môi trường và điều đó cũng có nghĩa là trong tính toán kinh tế phải xét đến các vấn đề môi trường”. Những điểm cần ghi nhớ khi xem xét kinh tế môi trường: – Tài nguyên không tái tạo như dầu mỏ, than đá, khí đốt có thể bị cạn kiệt.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HCM MÔN HỌC: KINH TẾ MÔI TRƯỜNG So sánh kết đánh giá chất lượng nước đánh giá toàn diện số chất lượng nước GVHD: TS Phan Thị Giác Tâm HVTH: Đoàn Trấn Vũ Huỳnh Thành Nhân Thành phố Hồ Chí Minh - 10/2018 i MỤC LỤC Trang MỤC LỤC ii DANH SÁCH CÁC BẢNG iii Chương I TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan WQI 1.2 Tình hình nghiên cứu WQI giới 1.3 Tình hình nghiên cứu WQI Việt Nam 1.4 Tập mờ tình hình đánh giá chất lượng nước đánh giá tồn diện mờ nước 12 1.4.1 Tập mờ 12 1.4.2 Tình hình đánh giá chất lượng nước đánh giá toàn diện mờ nước 12 Chương PHƯƠNG PHÁP TÍNH CHỈ SỐ CHẤT LƯỢNG NƯỚC 18 2.1 WQI đánh giá chất lượng môi trường nước theo định 879 Tổng cục môi trường 18 2.2 WQI theo phương pháp đánh giá toàn diện mờ 21 2.3 Phương pháp đánh giá chất lượng môi trường nước 24 Chương KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 26 3.1 Kết luận 26 3.2 Kiến nghị 28 TÀI LIỆU THAM KHẢO 30 MA TRẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO 33 ii DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 2.1 Quy định giá trị qi, BPi 19 Bảng 2.2 Quy định giá trị BPi qi DO% bão hòa 20 Bảng 2.3 quy định giá trị BPi qi thông số pH 20 Bảng 2.4 Bảng phân bậc ô nhiễm cho thông số tham gia đánh giá 22 Bảng 2.5 Chỉ số chất lượng nước 25 iii Chương I TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan WQI 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 Việc sử dụng sinh vật nước làm thị cho mức độ Đức từ năm 1850 coi nghiên cứu WQI, có nhiều quốc gia xây dựng áp dụng số WQI, thơng qua mơ hình tính tốn, từ thơng số khác ta thu số Sau chất lượng nước so sánh với thơng qua số đó, phương pháp đơn giản so với việc phân tích loạt thơng số hóa sinh để đánh giá chất lượng nước Các ứng dụng chủ yếu WQI bao gồm: Phục vụ trình định (phân bổ tài xác định vấn đề ưu tiên); phân vùng chất lượng nước; thực thi tiêu chuẩn (đáp ứng hay khơng); phân tích diễn biến chất lượng nước theo không gian thời gian; công bố thông tin cho cộng đồng; nghiên cứu khoa học (chuyên sâu, nghiên cứu vĩ mô đánh giá tác động trình thị hóa đến chất lượng nước khu vực, đánh giá hiệu kiểm soát phát thải ) Quy trình xây dựng WQI theo bước sau: Lựa chọn thông số: Việc lựa chọn thông số dựa vào mục đích sử dụng số chất lượng nước thông thường, số chất lượng nước cho mục đích sử dụng đặc biệt, dùng phương pháp delphi phân tích nhân tố quan trọng Các thơng số khơng nên chọn q nhiều thay đổi thơng số có tác động đến số WQI cuối Các thông số nên lựa chọn theo thị sau: Hàm lượng oxy, phú dưỡng, khía cạnh sức khỏe, bảo vệ thực vật, kim loại nặng, đặc tính vật lý, chất rắn lơ lửng Chuyển đổi thông số thang đo (tính tốn số phụ): Các thơng số thường có đơn vị khác có khoảng giá trị khác nhau, để tập hợp thông số vào số WQI ta phải chuyển thông số thang đo Bước tạo số phụ cho thơng số Chỉ số phụ tạo tỉ số giá trị thông số giá trị quy chuẩn Trọng số đưa ta cho thơng số có tầm quan trọng khác chất lượng nước xác định phương pháp delphi, phương pháp đánh giá tầm quan trọng dựa vào mục đích sử dụng, tầm quan trọng thông số đời sống thủy sinh, tính tốn trọng số dựa tiêu chuẩn hành, dựa đặc điểm nguồn thải vào lưu vực, phương pháp thống kê Tính tốn số WQI cuối cùng: Các phương pháp thường sử dụng từ số phụ: trung bình cộng, trung bình nhân giá trị lớn (Nguyễn Xn Hồn, 2014) 1.2 Tình hình nghiên cứu WQI giới Có nhiều quốc gia áp dụng WQI vào thực tiễn, có nhiều nhà khoa học nghiên cứu ngồi nước mơ hình WQI Một số nghiên cứu ứng dụng điển hình nước đại giới cụ thể như: - Hoa Kỳ: WQI xây dựng cho bang, đa số bang tiếp cận theo phương pháp Quỹ Vệ sinh Quốc gia Mỹ (National Sanitation Foundation-NSF) – sau gọi tắt WQI-NSF, điển hình số bang như: + Bang Origon: WQI số đại diện cho chất lượng nước tính tốn từ thơng số: Nhiệt độ, DO, BOD, pH, Tổng N (ammonia+nitrate nitrogen), Tổng P, Tổng rắn (Total solids), fecal coliform Việc lựa chọn biến số sử dụng phương pháp delphi tập hợp lại biến số phương pháp chuyên gia Chuyển đổi biến số cách logarit hóa để tính số phụ OWQI đưa từ năm 1970 liên tục cải tiến WQI áp dụng Bang số tổng hợp sử dụng để đánh giá chất lượng nước cho mục đích thơng thường (câu cá, bơi…) Mơ hình WQI áp dụng sử dụng phương pháp trọng số cân cơng thức WQI sử dụng hàm bình phương điều hịa khơng trọng số + Bang Floria: Các nhóm thơng số để tính tốn WQI: Độ nước: độ đục, tổng rắn lơ lửng; Hàm lượng oxy: DO; Nhu cầu oxy (phú dưỡng): COD, BOD, TOC; Các chất dinh dưỡng: Tổng N, nitrat, Tổng P; Vi khuẩn: Tổng Coliform Fecal Coliform Chỉ số phụ tính tốn từ giá trị thơng số phương pháp đường cong tỉ lệ (rating curve), đường cong xây dựng từ tiêu chuẩn nước mặt nghiên cứu nồng độ chất ô nhiễm nước Mơ hình WQI khơng sử dụng trọng số cơng thức trung bình cộng khơng trọng số - Canada: Phương pháp Cơ quan Bảo vệ môi trường Canada (The Canadian Council of Ministers of the Environment- CCME, 2001) xây dựng, mơ hình sử dụng nhiều bang Canada + Phương pháp đưa Trung tâm St Laurent (CSL): trung tâm chịu trách nhiệm báo cáo chất lượng nước sông St Lawrence Chỉ số WQI CSL đưa sau: WQI AF i i n Trong Ai giá trị trung bình mức độ vượt độ vượt mức hướng dẫn biến Khi giá trị thông số vượt mức hướng dẫn thơng số tỉ lệ “giá trị thơng số/mức hướng dẫn” tính tốn Ai trung bình giá trị Fi tần số giá trị vượt mức hướng dẫn so với tổng số giá trị thu biến ( Fi = Faccced/Ftotal) CSL tính tốn số chất lượng nước khác cho mục đích sử dụng khác như: bảo vệ loài thủy sinh, dùng làm nước sinh hoạt, môi trường nước mặn… + Phương pháp QUEBEC: dựa cách tiếp cận New Zealand WQI giá trị nhỏ giá trị WQI phụ Mỗi số phụ tính tốn từ thơng số quan trắc môi trường nước WQI = min(Isub1, Isub2,…, Isubn) Phương pháp tính tốn số phụ khác phương pháp áp dụng Canada phương pháp sử dụng đường cong Delphi Đường cong Delphi xây dựng phương pháp chuyên gia mức độ quan trọng thông số môi trường nước Họ sử dụng đường phi tuyến (dựa ý kiến tổng hợp chuyên gia) để xác định mức WQI phụ dựa giá trị thông số Chỉ số Quebec giá trị xấu giá trị WQI phụ + Phương pháp British Columbia WQI = (F1+F2+F3)½ F1 phần trăm mẫu vượt mức hướng dẫn; F2 phần trăm thông số có nhiều mẫu vượt mức hướng dẫn; F3 giá trị cao mẫu vượt mức hướng dẫn Trong thành phần F1, F2, F3 có thành phần giống với phương pháp tính WQI khác: F2 giống với số bang Alberta, F3 tương tự số trung tâm St Laurent, cịn thành phần F1 khơng giống phương pháp khác Các mức WQI khác phù hợp với mục đích sử dụng khác + Phương pháp Manitoba: Bang Manitoba sử dụng phương pháp áp dụng bang British Columbia mà thay đổi nào, với số liệu năm vùng khác thuộc Manitoba, bang Manitoba kết luận phương pháp Bitish Columbia hoàn toàn áp dụng phù hợp cho Manitoba + Phương pháp Ontario: Bang Ontario sử dụng phương áp dụng British Columbia sửa đổi giá trị F3 giá trị trung bình khơng phải giá trị cao Họ đưa đánh giá số vấn đề xảy phương pháp British Columbia số giá lớn so với mục tiêu chất lượng Các thơng số mơi trường sử dụng để tính tốn WQI bao gồm: Clorua, Fecal Coliform, đồng, sắt, chì, kẽm, magan, natri, tổng N, tổng P, DO, sunfat, pH, tổng rắn - Châu Âu: Các quốc gia châu Âu chủ yếu xây dựng phát triển từ WQI – NSF (của Hoa Kỳ), nhiên Quốc gia – địa phương lựa chọn thông số phương pháp tính số phụ riêng - Các quốc gia Malaysia, Ấn Độ phát triển từ WQI – NSF(của Hoa Kỳ), quốc gia xây dựng nhiều loại WQI cho mục đích sử dụng Với nước phát triển giới, ứng dụng WQI vào cơng tác kiểm sốt, quản lý chất lượng nguồn nước quốc gia, nhờ điều kiện thuận lợi kinh tế, trình độ khoa học kỹ thuật, thiết bị máy móc tân tiến, đại, tùy vào điều kiện cụ thể vùng lãnh thổ mà họ có áp dụng phương pháp khác để tính số WQI phù hợp 1.3 Tình hình nghiên cứu WQI Việt Nam Xét Việt Nam WQI chưa triển khai thức, đề tài nghiên cứu Với điều kiện Việt Nam nước phát triển, vấn đề nước thải cơng nghiệp nói riêng vấn đề nước thải từ hoạt động nông nghiệp, sinh hoạt,… thải vào môi trường đề tài nhức nhối, hệ thống quan quản lý nhà nước lĩnh vực môi trường từ Trung ương đến địa phương quan tâm mà quan, tổ chức trọng vào vấn đề tính chất đặc thù diễn biến phức tạp Vì vậy, thời gian qua có nhiều nhà nghiên cứu khoa học bắt đầu quan tâm tới WQI với số nghiên cứu điển sau: - Nghiên cứu TS Tơn Thất Lãng, TS Phạm Thị Minh Hạnh, cách tiếp cận cải tiến từ WQI – NSF + Theo Tôn Thất Lãng, năm 2007 với đề tài “Nghiên cứu số chất lượng nước để đánh giá phân vùng chất lượng nước sơng Hậu” Mơ hình WQI đưa áp dụng cho sông Hậu sử dụng phương pháp Delphi để lựa chọn thơng số tính WQI Trọng số theo phương pháp Delphi, mẫu vấn biên soạn gửi đến 40 chuyên gia chất lượng nước trường Đại Học, Viện Nghiên Cứu, Trung tâm Môi trường để lấy ý kiến Cuối chọn lựa 06 thông số chất lượng nước: BOD, Tổng Coliform; DO; SS; pH; COD Chỉ số WQI có trọng số tính theo cơng thức: n WQIA= q i Wi i=1 Trong đó: Wi: trọng số (là số biểu thị độ quan trọng thông số chất lượng nước) qi: số phụ thông số chất lượng nước thứ i Trên cở sở WQI tính được, tác giả phân loại đánh giá chất lượng nước theo thang điểm WQI từ đến 100, với giá trị cao, chất lượng nước tốt + Theo Phạm Thị Minh Hạnh, năm 2010, Sổ tay hướng dẫn số tính tốn chất lượng nước: Chỉ số chất lượng nước chia làm loại là: Chỉ số chất lượng nước IB số chất lượng nước tổng hợp IO Chỉ số chất lượng nước IB sử dụng thông số: COD, BOD5, DO, Độ đục, TSS, N-NH4, P-PO4, Tổng coliform Chỉ số chất lượng nước tổng hợp IO sử dụng thông số sử dụng cho IB, pH chất độc hại (phenols, pesticides, cyanide kim loại nặng: As, Cd, Cr, Pb, Hg, Zn, Cu and Ni) WQI chia làm mức, mức cao chất lượng mơi trường nước tốt - Mơ hình WQI đưa Ủy ban sơng Mê Cơng Các thơng số sử dụng để tính tốn WQI bao gồm: DO, Amoni NH4+, COD Tổng P WQI trạm quan trắc tính tốn theo công thức sau WQI ( ( p1 p2 pn ) x10) / M Trong đó: • p: điểm số của mẫu, (nếu DO, NH4, COD tổng P đáp ứng mức hướng dẫn điểm; có NH4 tổng P đáp ứng mức hướng dẫn điểm, trường hợp lại điểm • n: số mẫu năm • M: Số điểm tối đa đạt mẫu năm Sau tính tốn WQI, mức độ ảnh hưởng đến người dựa vào điểm số WQI phân loại theo 04 mức A, B, C, D thang điểm từ đến 10 điểm - Theo Lê Trình, năm 2008 với đề tài: Nghiên cứu phân vùng chất lượng nước theo số chất lượng nước (WQI) đánh giá khả sử dụng nguồn nước sông, kênh rạch vùng thành phố Hồ Chí Minh, cơng trình nghiên cứu Việt Nam phân vùng chất lượng nước theo WQI Trong đề tài nghiên cứu mơ hình WQI nghiên cứu, tính tốn dựa theo mơ hình WQI Hoa Kỳ Ấn Độ + Mơ hình Quỹ Vệ sinh Quốc gia Hoa Kỳ (NSF-WQI) NSF-WQI tính theo công thức: công thức dạng tổng (ký kiệu WA-WQI) cơng thức dạng tích (ký kiệu WM-WQI) Theo mơ hình này, giá trị WQI xác định nằm khoảng đến 100: WQI = ứng với mức chất lượng nước xấu nhất, WQI = 100 ứng với mức chất lượng nước tốt Dựa theo mơ hình NSF-WQI đề tài cải tiến thành mơ hình phù hợp với đặc điểm chất lượng nước TP Hồ Chí Minh: Mơ hình NSF-WQI/HCM; Mơ hình HCM-WQI; Mơ hình HCM-WQI6TS + Mơ hình Bhargava (1983), WQI cho mục đích sử dụng nước (chẳng hạn, cấp nước sinh hoạt, nông nghiệp, công nghiệp…) tính tốn theo cơng thức: 1/ n n WQI Fi i 1 x100 Trong Fi: • Giá trị hàm nhạy thông số I, nhận giá trị khoảng 0,01 ÷ • Fi xác định từ hàm nhạy thơng số i • n: số thơng số chất lượng nước lựa chọn (n=3÷5, tùy thuộc vào mục đích sử dụng nước) WQI k WQI i i 1 k Trong đó: WQIi WQI mục đích sử dụng nước khác nhau, k số mục đích sử dụng nước Có thể đưa vào tử số công thức hệ số thể T: nhiệt độ môi trường nước thời điểm quan trắc (đơn vị: 0C) Tính giá trị DO % bão hòa: DO%bão hòa= DOhòa tan / DObão hòa*100 DO hòa tan: Giá trị DO quan trắc (đơn vị: mg/l) Bước 2: Tính giá trị WQIDO: WQI SI qi 1 qi C p BPi BPi 1 BPi (cơng thức 2) Trong đó: Cp: giá trị DO % bão hòa BPi, BPi+1, qi, qi+1 giá trị tương ứng với mức i, i+1 Bảng 2-1 Bảng 2.2 Quy định giá trị BPi qi DO% bão hòa i 10 BPi ≤20 20 50 75 88 112 125 150 200 ≥200 qi 25 50 75 100 100 75 50 25 Nếu giá trị DO% bão hòa ≤ 20 WQIDO Nếu 20< giá trị DO% bão hịa< 88 WQIDO tính theo cơng thức sử dụng Bảng 2-2 Nếu 88≤ giá trị DO% bão hịa≤ 112 WQIDO 100 Nếu 112< giá trị DO% bão hịa< 200 WQIDO tính theo công thức sử dụng Bảng 2-2 Nếu giá trị DO% bão hịa ≥200 WQIDO + Tính giá trị WQI thơng số pH Bảng 2.3 quy định giá trị BPi qi thông số pH I 20 BPi ≤5.5 5.5 8.5 ≥9 qi 50 100 100 50 Nếu giá trị pH≤5.5 WQIpH Nếu 5,5< giá trị pH %DObão hòa 88 BOD5 25 >50 >5 100 > 100 50 > 80 10.000 > 10.000 (Nguồn: Chế Đình Lý, 2013) Bước Xác định trọng số thông số thành phần (Ji-hong Zhou, C.4.H., Jun-guang Zhao, Ping Li, 2009; Jun-Jian Qiao, X.-W.z., Yan-Rui ZHang, 2008): Trọng số xác định theo phương pháp Entropy Phương pháp ứng dụng để đo lường kích thước thơng tin, nhiều thông tin chứa đựng thị đặc trưng ảnh hưởng thị việc định trở nên quan trọng Do đó, Entropy áp dụng để gán trọng số cho thị môi trường Bước Xác định thông số chất lượng nguồn nước phục vụ cho đánh giá mức độ chất lượng Sau xác định giá trị trọng số Entropy, giá trị thông số chất lượng nguồn nước (được đo đạc) làm “mờ” tính chất bất lợi cho đánh tính cao biến, khơng rõ ràng Dựa vào giá trị “mới” thông số chất lượng xác định mức độ/bậc chất lượng môi trường nước khu vực xem xét phương diện không gian thời gian (quý, năm, nhiều năm.) tùy thuộc nhu cầu nhà quản lý môi trường đưa định Các bước tính trọng số Entropy (Chế Đình Lý, 2013): - Bước Chuẩn hóa liệu gốc, giả sử ta có m điểm quan trắc n thơng số đánh giá, ma trận liệu gốc X - Bước Xác định Entropy theo công thức đây: H i n fij ln(ij ) lnn j 1 Trong đó: 23 fij rij n j rij , ≤ Hi ≤1 Tuy nhiên, fij= 0, ln(fij) khơng có ý nghĩa Vì vậy, fjj điều chỉnh sau: n fij = (1+ rij)/ j 1 (1 rij ) - Bước Trọng số Entropy xác định sau: Wi = (1- Hi)/(m - m i 1 H i ), ≤ Wi ≤1, m i 1 Wi = Kết tính tốn Entropy tìm trọng số thông số pH, DO, COD, BOD5, TSS, N-NH4, Coliform để tính tốn bậc nhiễm nguồn nước Các cách thức xác định mức độ/bậc chất lượng môi trường theo giá trị thông số chất lượng nguồn nước Entropy hoá tổng hợp theo tiêu chí theo thời gian, theo khu vực Với cách tính tốn chất lượng nguồn nước mặt theo số WQIFCE, số cuối giúp đưa kết luận cụ thể chất lượng khu vực (các sông cụ thể, tỉnh) trạng đạt mức nào, qua hỗ trợ nhà quản lý nghiên cứu đưa giải pháp cụ thể (phi công trình/cơng trình) cải thiệt/hạn chế nhiễm gặp phải 2.3 Phương pháp đánh giá chất lượng môi trường nước Việc đánh giá chất lượng nước mặt thực theo Quyết định số 879/QĐ-TCMT ngày 01/07/2011 Tổng cục trưởng Tổng cục Môi trường việc ban hành sổ tay hướng dẫn tính tốn số chất lượng nước phương pháp đánh giá toàn diện mờ đánh giá chất lượng nước, nhằm đánh giá nhanh chất lượng nước mặt cách tổng quát Cách tính thực “Sổ tay hướng dẫn tính tốn số chất lượng nước” ban hành kèm theo định nêu Các thơng số sử dụng tính tốn phương pháp gồm DO, nhiệt độ, BOD5, COD, N-NH4+, P-PO3-, TSS, độ đục, tổng Coliform, pH Đánh giá trạng thái nguồn nước số chất lượng 24 Bảng 2.5 Chỉ số chất lượng nước Giá trị WQI 91-100 76 – 90 51 – 75 26 – 50 – 25 Mức đánh giá chất lượng nước Sử dụng tốt cho mục đích cấp nước sinh hoạt Sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt cần biện pháp xử lý phù hợp Sử dụng cho mục đích tưới tiêu mục đích tương đương khác Sử dụng cho giao thơng thủy mục đích tương đương khác Nước nhiễm nặng, cần biện pháp xử lý tương lai Màu Xanh da trời Xanh Vàng Da cam Đỏ Liệt kê giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất, giá trị trung bình, trung vị, số giá trị vượt chuẩn nhằm đánh giá mục đích sử dụng nguồn nước theo thông số quan trắc vị trí/khu vực quan trắc qua kỳ quan trắc phân bố theo không gian thời gian quy định Quy chuẩn quốc gia chất lượng nước mặt (QCVN 08:2008/BTNMT) Vẽ biểu đồ số chất lượng, nồng độ vượt quy chuẩn môi trường số thơng số sử dụng để tính WQI thơng số Oxy hịa tan (DO), BOD5, COD, N-NH4+ , phosphat ( PO43-), Chất rắn lơ lửng (TSS) (tùy vị trí khu vực); 25 Chương KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận Qua thực tiễn thực nhiều đơn vị quản lý nhận thấy việc áp dụng số WQI cho tính tốn gặp nhiều bất cập Một số số WQI phụ thuộc nhiều vào số thành phần chất lượng mức độ xác đo đạc chúng tượng cao biến, thiếu thông tin nhiều thành phần không phản ánh đặc điểm phát triển kinh tế, xã hội môi trường địa phương Bên cạnh đó, số WQI dựa vào số liệu đo đạc thô (đo đạc trực tiếp) lớn, số WQI thường bị thiên lệch hay “dẫn dắt” giá trị thành phần có tính chất đột biến (quá lớn hay mang tính chủ quan đo đạc) Cơng thức tính tốn số chất lượng nguồn nước theo số WQI (truyền thống) theo Quyết định số 879/QĐ-TCMT Cơng thức tính số chất lượng áp dụng cho thành phần nước mặt sử dụng chung cho tất địa phương nước Điều tạo điều kiện thuận lợi cho nhà quản lý việc tính tốn so sánh (cùng cách tính) Tuy nhiên, nhận thấy rõ yếu điểm cơng thức tính số chất lượng nguồn nước mặt không phản ánh tính địa phương hay đặc điểm phát triển kinh tế (lĩnh vực kinh tế) vùng miền Theo tác giả Chế Đình Lý (2013), việc đánh giá chất lượng nguồn nước theo WQI sử dụng QCVN 08:2015 cịn đơn giản mang tính thời điểm (theo thời điểm đo đạc vị trí quan trắc) Cách phân tích đánh giá chất lượng nguồn nước thực thông qua việc rời rạc hóa thơng số chất lượng Điều đưa đến việc kết đánh giá không phù hợp khơng xác số/nhóm thơng số chất lượng gần/có xu hướng rời xa giới hạn hay mức độ quan trọng chúng ngang đánh giá chất lượng (tính khơng qn nặng tính “chủ quan” sử dụng số liệu) Cũng theo tác giả Chế Đình Lý (2013), cách tính số WQI dựa phương pháp luận không hợp lý không chắn kết luận bậc chất lượng dùng số định lượng cố định làm điểm phân chia 26 Xem xét khía cạnh cơng thức tính tốn chất lượng nước, thành phần chất lượng cơng thức chia thành ba nhóm nhóm thành phần hữu cơ, nhóm thành phần vật lý nhóm sinh hố Các nhóm đánh giá vai trị định chất lượng ngang thơng qua tỷ số mũ 1/3 Trong nhóm, thành phần chất lượng xác định vai trị nhau, ví dụ nhóm hữu cơ, giá trị chất lượng theo ô nhiễm hữu tính trung bình tổng thành phần DO, COD, BOD5, N-NH4 P-PO4 hay hệ số thành phần 1/5 Tương tự, nhóm vật lý, giá trị chất lượng theo ô nhiễm yếu tố vật lý trung bình tổng TSS độ đục, hay hệ số hai thành phần 1/2 Hay nói cách khác, cơng thức tính chất lượng nguồn nước WQI, thành phần chất lượng có vai trị ngang khơng yếu tố có tính trội dẫn dắt chất lượng Tóm lại, cách đánh giá WQI khơng phản ánh thực trạng kinh tế khu vực (không thấy đặc trưng gây ô nhiễm nguồn nước - thành phần gây ô nhiễm nguồn nước) không đưa chất lượng chung nguồn nước theo không gian (chỉ phản ánh vị trí đo) thời gian (chỉ phản ánh thời điểm đo) Nếu muốn biết chất lượng nguồn nước theo khu vực hay khoảng thời gian, thơng thường giá trị chất lượng WQI tính trung bình cộng khu vực Mức chất lượng trung bình có giá trị khác cách tính trung bình khác (trung bình giá trị thực đo, hay trung bình kết tính tốn chất lượng điểm) Như vậy, cần thiết phải có giải pháp cải tiến cơng thức tính tốn chất lượng nguồn nước mặt việc sử dụng số liệu thực đo cách phù hợp, hiệu logic nhằm khắc phục hạn chế công thức chung số WQI Có nhiều cách thức cho việc cải tiến công thức số Quyết định 711/QĐ-TCMT Tổng cục Môi trường điều chỉnh công thức WQI áp dụng cho khu vực sông Nhuệ Đáy sông Cầu điển hình Đây thực hướng tiếp cận cho việc xác lập cơng thức tính số chất lượng nguồn nước mặt áp dụng cho địa phương, vùng với đặc điểm đặc trưng Để thực điều chỉnh cơng thức số WQI định trên, có nhiều phương pháp thực nghiệm phân 27 tích mẫu, phương pháp chuyên gia, hay đơn thuật toán tối ưu Một thuật toán hay dùng, tơi tập trung vào phương pháp đánh giá tồn diện mờ (Fuzzy Comprehensive Evaluation - FCE) Lý thuyết tập hợp mờ (FCE) sáng lập giáo sư L.A Zadeh, đại học California, Berkeley - Mỹ, năm 1965 Ý tưởng bật khái niệm tập mờ Zadeh từ khái niệm trừu tượng ngữ nghĩa thông tin mờ, không chắn ô nhiễm nặng, ô nhiễm nhẹ, không ô nhiễm, ông tìm cách biểu diễn chúng khái niệm toán học, gọi tập mờ Logic mờ phát triển từ lý thuyết tập mờ để thực lập luận cách xấp xỉ thay lập luận xác Phương pháp logic mờ nhằm “xử lý” liệu cao biến, ngôn ngữ, không rõ ràng không chắn số liệu kiến thức có khả đưa luồng thơng tin lơgic, đáng tin cậy minh bạch từ số liệu thu thập tới liệu sử dụng hệ thống môi trường ứng dụng (Raman Bai V., Reinier Bouwmeester Mohan S., 2009) Đối với toán phân lớp liệu toán đánh giá chất lượng nguồn nước, Entropy cực đại kỹ thuật hữu dụng Entropy cực đại dùng để ước lượng xác suất phân phối từ liệu Tư tưởng chủ đạo nguyên lý Entropy cực đại “mơ hình phân phối tập liệu tập ràng buộc cùng, phải đạt độ cân bằng/đều có thể” Hay nói cách khác, Entropy độ đo tính đồng hay tính khơng chắn phân phối xác suất Một phân phối xác suất có Entropy cao phân phối đó, yếu tố cao biến có xác suất xuất thấp ảnh hưởng lớn lên tồn chuỗi liệu (Chế Đình Lý, 2013) 3.2 Kiến nghị Trong khuôn khổ tiểu luận môn học, đề xuất hướng đánh giá chất lượng muồn nước mặt (WQI) qua việc xác định tỷ trọng đóng góp định chất lượng nguồn nước mặt thông số chất lượng thông qua lý thuyết FCE đánh giá chất lượng nguồn nước mặt (WQI) theo định 879 Tổng cục mơi trường từ đề xuất điều chỉnh phương pháp toán số chất lượng nước mặt phù hợp với điều kiện thực tế địa phương 28 29 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Tài nguyên Môi trường, 2008 Quy chuẩn kỹ thuật Quốc Gia chất lượng nước mặt Bùi Việt Hưng, 2016 Đánh giá chất lượng nguồn nước mặt huyện An Phú theo số FCE WQI Tuyển tập kết khoa học công nghệ 2016, Viện khoa học thủy lợi Miền Nam Bùi Việt Hưng Lê Xuân Anh, 2017 Điều chỉnh công thức số đánh giá chất lượng nước mặt Tuyển tập kết khoa học công nghệ 2017-2018, Viện khoa học thủy lợi Miền Nam Chế Đình Lý, 2012 Đề xuất phương pháp đánh giá môi trường nước dựa lý thuyết logic “mờ” áp dụng giám sát môi trường doanh nghiệp Tạp chí Nơng nghiệp PTNT Chế Đình Lý, 2013 Ứng dụng phương pháp đánh giá tồn diện “mờ” mơ hình đánh giá chất lượng nước sơng Sài Gịn chạy qua tỉnh Bình Dương Tạp chí Mơi trường, số 6/2013, Viện Mơi trường Tài ngun - Đại học Quốc gia TP.HCM Lê Hoàng Bảo Trân ctv, 2014 So sánh kết đánh giá chất lượng nước đánh giá toàn diện mờ số chất lượng nước: trường hợp nghiên cứu sông Đồng Nai Tạp chí Phát triển Khoa học Cơng nghệ, tập số 17 Lê Thanh Hải nhóm nghiên cứu Viện Môi trường Tài nguyên, 2013 Nghiên cứu đánh giá sức chịu tải phân vùng xả nước thải vào nguồn tiếp nhận sông Ba Lai tỉnh Bến Tre Lê Trình Nguyễn Thế Lộc, 2008 Nghiên cứu phân vùng chất lượng nước theo số chất lượng nước (WQI) đánh giá khả sử dụng nguồn nước sông, kênh, rạch vùng TP.HCM 30 Nguyễn Phạm Huyền Linh, 2014 Áp dụng công cụ tin học Wquiz đánh giá thay đổi phân vùng chất lượng nước mặt tỉnh Bình Dương 10 Nguyễn Thanh Tuấn, 2017 Ứng dụng số chất lượng nước (WQI) để đánh giá trạng môi trường nước khu nuôi tôm thẻ chân trắng thâm canh địa bàn huyện Ba Tri, tỉnh Bến Tre 11 Nguyễn Thị Thế Nguyên, 2014 Nghiên cứu phân vùng chất lượng nước Vịnh Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh đề xuất giải pháp quản lý sử dụng 12 Nguyễn Thị Thu Thủy, 2012 Xây dựng đồ phân vùng chất lượng nước sông theo phương pháp số chất lượng nước (WQI) áp dụng thành phố Đà Nẵng 13 Nguyễn Văn Hợp ctv, 2010 Đánh giá chất lượng nước sông Bồ tỉnh Thừa Thiên Huế dựa vào số chất lượng nước (WQI), Tạp chí Khoa học, Đại học Huế, Số 58, 2010 14 Nguyễn Xuân Hồn, 2014 Áp dụng phương pháp tính tốn số chất lượng nước kết hợp phần mềm quản lý sở liệu môi trường nước mặt tỉnh Bến Tre Tạp chí Khoa học Cơng nghệ & Thực phẩm, số 04/2014 15 Panchal, J 2011 Fuzzy classifìcation - an overview 16 Phạm Thị Thanh Thúy, 2012 Nghiên cứu trạng chất lượng nước sông Công đoạn từ hạ lưu hồ Núi Cốc đến điểm hợp lưu sông Cầu đề xuất giải pháp bảo vệ 17 Quyết định số 879 /QĐ-TCMT ngày 01/07/2011 Bộ Tài nguyên Môi trường việc ban hành sổ tay hướng dẫn tính toán số chất lượng nước 18 Raman Bai V, Reinier Bouwmeester Mohan S (2009) Fuzzy Logic Water Quality Index and Importance of Water Quality Parameters Air, Soil and Water Research 2009:251–59 19 The Canadian Council of Minister of the Environment, 2001 Canadian Water Quality Guideline for the Protection of Aquatic Life 31 20 Tôn Thất Lãng, 2007 Nghiên cứu số chất lượng nước để đánh giá phân vùng chất lượng nước sông Hậu 21 Tổng cục Mơi trường, 2010 Phương pháp tính số chất lượng nước 32 MA TRẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO TLTK Chương 1.1 1.2 1.3 Chương 1.4 2.1 [1] pp 1-9 pp [3] 97-103 [4] x [5] x pp [6] 40-47 [7] x [8] x [10] [11] [12] [13] 2.3 pp 3-5 [2] [9] 2.2 pp 26-58 pp 31-56 pp 14-17 pp 27-61 pp 33 77-85 [14] pp 5-19 [15] x pp [16] 24-29, 64-65 [17] pp 3-8 [18] x [19] pp 1-5 [20] [21] x pp.4-5 pp pp 10-21 23-64 34 ... số chất lượng nước phương pháp đánh giá toàn diện mờ đánh giá chất lượng nước, nhằm đánh giá nhanh chất lượng nước mặt cách tổng quát Cách tính thực “Sổ tay hướng dẫn tính tốn số chất lượng nước? ??... Tập mờ tình hình đánh giá chất lượng nước đánh giá toàn diện mờ nước 12 1.4.1 Tập mờ 12 1.4.2 Tình hình đánh giá chất lượng nước đánh giá toàn diện mờ nước ... Hiền Thân, Viện Mơi trường Tài nguyên với đề tài: So sánh kết đánh giá chất lượng nước đánh giá toàn diện mờ số chất lượng nước: trường hợp nghiên cứu sông Đồng Nai Qua kết đánh giá Sông Đồng Nai