Để quan trắc chất lượng nước suối Ngọc Tuyền ta tiến hành phân tích 4 thông số Hóa lý bao gồm: pH, DO, TSS, COD
Máy pH metter để đo pH Sử dụng máy đo DO để đo DO
COD được xác định bằng phương pháp Kali Bicromat Dùng phương pháp lọc, sấy xác định khối lượng TSS
Đây là thông số hóa lý đặc trưng, được sử dụng để xác định chất lượng nước suối Ngọc Tuyền.
pH
pH là một trong những chỉ tiêu cần kiểm tra đối với chất lượng nước cấp và nước thải. Giá trị pH cho phép ta quyết định xử lý nước theo phương pháp thích hợp hoặc điều chỉnh lượng hóa chất trong quá trình xử lý nước như đông tụ hóa học, khử trùng hoặc trong xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học. Sự thay đổi giá trị pH trong nước có thể dẫn tới những thay đổi về thành phần các chất trong nước do quá trình hòa tan hoặc kết tủa, hoặc kết tủa hay ngăn chặn những phản ứng hóa học, sinh học xảy ra trong nước. Từ đó, có thể thấy giá trị pH là một thông số rất quan trọng trong đánh giá chất lượng nước. Kết quả đo thông số pH được trình bày trong bảng sau:
Bảng 3.1 Bảng số liệu phân tích pH của suối Ngọc Tuyền
Mẫu Tháng 12 Tháng 1 Tháng 2 Tháng 3 Tháng 4 Tháng 5
VT_1 6,51 6,58 6,53 6,57 6,55 6,50
VT_3 7,35 7,49 7,60 7,64 7,65 7,53 QCVN 38/2011/BTNMT 6,5 – 8,5
Dựa vào bảng 4.2 ta thấy chất lượng nước suối Ngọc Tuyền có mức độ pH biến động từ 6,51 đến 7,67. Nhận thấy sau khi chảy qua khu dân cư mức độ pH có sự tăng lên có tính kiềm nhẹ, có thể giải thích như sau: sau khi chảy qua khu dân cư nước suối có tiếp nhận một lượng nước thải có tính chất kiềm nhẹ, có chất tẩy rửa từ các cửa hàng ăn uống, các khu dân cư.
Tuy nhiên, sự biến động này là không đáng kể và giá trị pH tại đây nằm trong tiêu chuẩn cho phép trong QCVN 38:2011/BTNMT. Do vậy, nước suối Ngọc Tuyền có thể sử dụng cho nhiều mục đích như bảo tồn sinh vật thủy sinh và đảm bảo mỹ quan, phục vụ cho vui chơi.
DO
DO là hàm lượng oxy hòa tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các sinh vật nước, thường được tạo ra do sự hòa tan từ khí quyển hoặc do sự quang hợp của tảo. Nồng độ oxy tự do hòa tan trong nước nằm trong khoảng 8 – 10mg/l và dao động, phụ thuộc mạnh vào nhiệt độ, sự phân hủy hóa chất, sự quang hợp của thực vật sống trong nước và sự phân tầng của thủy vực. Khi hàm lượng DO thấp có nghĩa là nước chứa nhiều chất hữu cơ, nhu cầu oxy hóa tăng nên tiêu thụ nhiều nhiều oxy trong nước, các loài sinh vật nước sẽ gia tăng sự trao đổi chất làm cho chất độc của môi trường xâm nhập vào cơ thể nhiều hơn dẫn đến các loài sinh vật nước nhiễm độc, hoặc bị chết do thiếu oxy để duy trì hoạt động sống. Ngược lại, khi chỉ số DO cao chứng tỏ nước có nhiều rong, tảo tham gia vào quá trình quang hợp, giải phóng oxy. Do đó, ta có thể thấy DO là một trong những thông số quan trọng trong đánh giá chất lượng nước.
Kết quả phân tích thông số DO được trình bày trong bảng sau:
Bảng 3.2. Bảng số liệu phân tích DO trong nước suối Ngọc Tuyền
Mẫu Tháng 12 Tháng 1 Tháng 2 Tháng 3 Tháng 4 Tháng 5 mg/l
VT_1 6,38 6,48 6,42 6,47 6,51 6,52
VT_3 3,63 3,48 2,06 2,07 3,70 3,78 QCVN 38/2011/BTNMT >=4
Từ kết quả ở bảng ta có biểu đồ sau:
Biểu đồ 3.1: Biến đồng hàm lượng DO tại vị trí nghiên cứu
Dựa vào kết quả phân tích và biểu đồ 3.1, ta thấy hàm lượng DO tại điểm đầu của dòng suối có giá trị cao dao động từ 6,38- 6,52 mg/l đây là giá trị cho thấy rõ chất lượng nước suối tại điểm đầu có chất lượng rất tốt. Khi chảy qua khu dân cư, giá trị DO giảm, dao động từ 2,06 - 3,96 mg/l các giá trị này đều thấp hơn so với QCVN 38:2011 từ 1 đến 1,9 lần. Nguyên nhân do khi chảy qua khu dân cư, dòng suối tiếp nhận một lượng nước thải sinh hoạt và nước thải chăn nuôi từ khu dân cư xung quanh dẫn đến lượng chất hữu cơ trong nước suối tăng cao, hoạt động vi sinh vật tăng theo, gián tiếp gây giảm mạnh lượng DO tại các vị trí lấy mẫu, trừ VT-1.
Hàm lượng DO biến đổi theo thời gian. Cụ thể: Giá trị DO thấp nhất vào tháng 2 và tháng 3, tại cả hai vị trí sau khi chảy qua khu dân cư và điểm cuối động Nhị Thanh. Nguyên nhân, đây là khoảng thời gian mùa khô, sau Tết nguyên đán và trùng vào mùa lễ hội nhu cầu sinh hoạt của người dân tăng mạnh, khách du lịch lớn, dẫn đến lượng nước thải nạp vào tương đối cao.
COD (Chemical Oxygen Demand) – Nhu cầu oxy sinh hóa là lượng oxy cần thiết để oxy hóa các hợp chất hóa học trong nước bao gồm cả vô cơ và hữu cơ. Như vậy, hàm lượng COD là lượng oxy cần để oxy hóa hết các hợp chất hóa học trong nước. Toàn bộ lượng oxy sử dụng cho các phản ứng hóa học trên được lấy từ oxy hòa tan trong nước (DO). Do vậy nhu cầu oxy hóa học và nhu cầu oxy sinh học cao sẽ làm giảm hàm lượng DO trong nước, có hại cho sinh vật nước và hệ sinh thái nước. Đây là các chỉ số được dùng rộng rãi để biểu thị hàm lượng các chất hữu cơ trong nước thải và mức độ ô nhiễm nước tự nhiên.
Kế quả đo được sau 6 đợt phân tích được trình bày trong bảng sau:
Bảng 3.3. Bảng số liệu phân tích hàm lượng COD trong nước suối Ngọc Tuyền Mẫu Tháng 12 Tháng 1 Tháng 2 Tháng 3 Thánh 4 Tháng 5 mg/l VT-1 13,2 12,9 13,1 13,0 12,6 11,9 VT-2 21,3 21,7 24,8 24,5 19,4 18,7 VT-3 21,5 21,9 25,0 24,8 19,0 18,2 QCVN 08:2008/BTNMT 15 Từ bảng số liệu ta có biểu đồ sau:
Dựa vào kết quả nghiên cứu và biểu đồ trên ta thấy, hàm lượng COD có sự biến động tại các vị trí lấy mẫu và các tháng lấy mẫu khác nhau, cụ thể:
- So sánh giữa vị trí lấy mẫu: Hàm lượng COD có xu hướng tăng từ VT-1 đến VT- 3. Theo đó, tại VT-1 hàm lượng COD phân tích qua các tháng đều không vượt quá QCVN 08:2011/BTNMT cột A2-Dùng cho mục đích cấp nước sinh hoạt nhưng phải áp dụng công nghệ xử lý phù hợp, bảo tồn thực vật thủy sinh, hoặc các mục đích sử dụng như loại B1 và B2. Sau khi chảy qua khu dân cư, nguồn nước suối tiếp nhận thêm nước thải, do vậy hàm lượng COD tại VT-2 và VT-3 tăng lên và vượt ngưỡng cho phép, cao gấp 1,2 – 1,6 lần.
- So sánh giữu các tháng phân tích: Trong các tháng phân tích, hàm lượng COD có sự thay đổi, cao nhất vào tháng 2, tháng 3 nguyên nhân là do đây là hai tháng sau tết, trùng vào mùa lễ hội và vào mùa khô nên hoạt động vui chơi, sinh hoạt của người dân tăng, lượng chất thải phát sinh nhiều lại ít xáo trộn do vào mùa khô. Hàm lượng COD thấp nhất vào tháng 4, tháng 5. Nguyên nhân là do thời điểm này có xuất hiện mưa, lượng nước thải xáo trộn cùng với nguồn nước đầu nguồn cung cấp cũng như đây không phải mùa lễ hội.
TSS
Chất rắn lơ lửng gồm các hạt nhỏ (vô cơ hoặc hữu cơ) không tan trong nước. Đối với nguồn nước thải sinh hoạt và nước thải chăn nuôi chất rắn lơ lửng thường là thức ăn thừa, dầu mỡ, phân ….Một phần chất rắn lơ lửng sẽ lắng xuống đáy hồ, những hạt không lắng được sẽ tạo thành độ đục. Chất rắn lơ lửng chủ yếu bao gồm các chất hữu cơ, trong đó các vi sinh vật khi phân hủy đòi hỏi nhu cầu về oxy rất cao, làm giảm DO nguồn nước.
Kết quả đo được sau 6 đợt phân tích được trình bày trong bảng sau:
Bảng 3.4 Bảng số liệu phân tích hàm lượng TSS trong nước suối Ngọc Tuyền
Mẫu Tháng 12 Tháng 1 Tháng 2 Tháng 3 Tháng 4 Tháng 5 mg/l
VT_1 32,1 32,5 34,5 36,6 24,8 25,7
VT_3 79,3 100,3 110,4 111,7 68,3 69,7 QCVN 38/2011/BTNMT 100
Từ bảng số liệu trên ta có biểu đồ sau
Biểu đồ 3.3. Biến động hàm lượng TSS tại các vị trí nghiên cứu
Dựa vào kết quả phân tích và biểu đồ trên ta thấy, hàm lượng TSS có sự biến động tại các tháng và các vị trí lấy mẫu, cụ thể:
- So sánh giữa các vị trí lấy mẫu: Hàm lượng TSS có xu hướng tăng từ vị trí VT-1 đến VT-2, sau đó lại giảm từ VT-2 đến VT-3. Nguyên nhân có thể giải thích do nước thải sau khi chảy qua khu dân cư tiếp nhận một lượng lớn nước thải từ khu vực xung quanh. Trước khi nước suối được chảy vào động, nước được lưu lại trong một khoảng thời gian nhất định tại bể thu gom trước động Nhị Thanh dẫn đến các chất hữu cơ có khả năng lắng, lắng xuống đáy bể hoặc được các vi sinh vật phân hủy một phần trước khi được chảy vào động.
- So sánh giữ các tháng phân tích: Trong các tháng phân tích nhận thấy, hàm lượng TSS cao vào các tháng 1, tháng 2 và tháng 3, các giá trị đều vượt ngưỡng cho phép của QCVN 38:2011/BTNMT, tại cả hai vị trí VT-2 và VT-3. Nguyên nhân, đây là khoảng thời gian giáp và sau Tết nhu cầu sinh hoạt của người dân tăng mạnh, lượng nước thải có chứa nhiều TSS thải vào dòng suối, tháng 3 là cũng thời điểm lễ hội lượng du khách tăng mạnh, nhu cầu về phục vụ, các hàng
quán làm tăng thêm lượng nước thải nạp vào dòng suối. Hàm lượng TSS vào tháng 4, tháng 5 thấp hơn. Nguyên nhân, hai tháng này bắt đầu có mưa và không phải mùa lễ hội nên sự xáo trộn lớn làm giảm nồng độ các chất trong nước.