dựa trên QCVN 08:2015/BTNMT - Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt 2.3.2.2. Ứng dụng phương pháp sử dụng chỉ số chất lượng môi trường nước (WQI) trong đánh giá chất lượng môi trường nước mặt thành phố Lạng Sơn
2.3.3. Phân tích các nguồn tác động tới môi trường nước mặt thành phố Lạng Sơn
2.3.4. Đề xuất các giải pháp nâng cao chất lượng môi trường nước mặt thành phố Lạng Sơn phố Lạng Sơn
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu a, Phƣơng pháp kế thừa số liệu
- Sử dụng tài liệu thứ cấp về điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội.
- Tham khảo các tài liệu, đề tài đã được tiến hành có liên quan đến môi trường nước mặt tại thành phố Lạng Sơn và các vấn đề nghiên cứu.
- Thu thập số liệu liên quan đến hiện trạng môi trường nước từ năm 2014 đến năm 2018 tại Trung tâm Quan trắc môi trường và Chi cục Bảo vệ môi trường tỉnh Lạng Sơn.
- Thu thập các số liệu từ các văn bản, mạng internet địa phương và thành phố.
b) Phương pháp điều tra khảo sát thực địa
- Phương pháp quan trắc thực địa: thực hiện theo Thông tư số 24/2017/TT- BTNMT ngày 01/09/2017 của Bộ Tài nguyên và Môi trường về Quy định kỹ thuật quan trắc môi trường.
Bảng 2.1. Vị trí lấy mẫu, tọa độ điểm lấy mẫu nƣớc mặt thành phố Lạng Sơn
STT Tên điểm quan trắc Ký
hiệu
Kiểu/loại quan trắc
Vị trí lấy mẫu Mô tả điểm quan trắc X (m) Y (m) 1 Hồ Phai Món, phường Hoàng Văn Thụ NM1 Môi trường nền 2418446 0681732 Nước hồ Phai Món 2 Sông Kỳ Cùng tại Cầu
Ngầm, phường Chi Lăng NM2
Môi trường
nền 2416951 0679622
Nước sông tại Cầu Ngầm 3 Suối Lao Ly tại cầu Phố
Muối, phường Tam Thanh NM3
Môi trường
nền 2417536 0681289
Nước suối tại cầu Phố Muối 4 Hồ Phai Loạn, phường Tam
Thanh NM4 Môi trường nền 2417847 0682895 Nước hồ Phai Loạn 5
Hồ Nà Tâm, xã Hoàng Đồng NM5 Môi trường
nền 2422941 0680144
Nước hồ Nà Tâm 6 Sông Kỳ Cùng tại cầu Mai
Pha, xã Mai Pha NM6
Môi trường
nền 2414751 0683177
Nước sông tại cầu Mai Pha
- Thời gian quan trắc: từ năm 2014-2018, tần suất quan trắc 2 đợt/năm; đợt 1 diễn ra tháng 04 hàng năm, đợt 2 diễn ra tháng 09 hàng năm trong 1 ngày với số lượng mẫu nước mặt là 01 mẫu/vị trí.
- Thông số quan trắc môi trường nước mặt: Các thông số được lựa chọn theo 5 nhóm chỉ tiêu :
+ Vật lý: pH, DO, TSS
+ Chất dinh dưỡng: COD, BOD5
+ Chất hữu cơ: NH4+, NO2-.
+ Kim loại nặng: Zn, Fe. + Vi sinh vật: Coliform - Phương pháp lấy mẫu:
+ Lấy mẫu và bảo quản: Để đảm bảo cho việc vận chuyển mẫu đến địa điểm phân tích không có sự thay đổi đáng kể về hàm lượng các chất trong mẫu thì dụng cụ lấy mẫu và dụng cự đựng mẫu phải đảm bảo sạch sẽ và phải áp dụng các biện pháp cần thiết để giảm sự biến đổi của mẫu đến mức tối thiểu.
lấy mẫu, học viên thường dùng loại dụng cụ lấy mẫu hình trụ mở: Loại Ruttner và Kemmerer: Có dạng hình trụ mở, dung tích từ 1 đến 3 lít có nắp đậy ở mỗi đầu. Các nắp này có thể được mở ra hoặc đóng vào nhờ hệ thống dây.Ống Ruttner làm bằng nhựa còn ống Kemmerer làm bằng đồng.Khi nắp mở nước sẽ đi qua, đến độ sâu cần lấy mẫu người ta thường kéo, hạ ống lên xuống vài lần (dao động khoảng 25cm) trước khi đóng nắp lại để lấy mẫu.
Lấy mẫu để quan trắc chất lượng nước mặt thực hiện theo hướng dẫn các tiêu chuẩn quốc gia:
TCVN 5992:1995(ISO 5667-2: 1991) – Chất lượng nước – lấy mẫu. Hướng dẫn kỹ thuật lấy mẫu.
TCVN 5993:1995 (ISO 5667-3: 1985) – Chất lượng nước – lấy mẫu. Hướng dẫn bảo quản và xử lý mẫu.
TCVN 5996:1995 (ISO 5667-6: 1990) – Chất lượng nước – lấy mẫu. Hướng dẫn lấy mẫu ở sông và suối.
c) Phương pháp phân tích
Sau khi tiến hành lấy mẫu, đề tài tiến hành phân tích trong phòng thí nghiệm của Trung tâm quan trắc môi trường tỉnh Lạng Sơn đảm bảo TCVN sau:
- TCVN 6001-1:2008 - Chất lượng nước – Xác định nhu cầu Oxi sinh hóa sau
5 ngày (BOD5) - Phương pháp cấy và pha loãng.
- SMEWW 2540D:2012 – Chất lượng nước – Xác định chất rắn lơ lửng. - QT-HT-02– Chất lượng nước – Xác định hàm lượng tổng chất rắn hòa tan.
- SMEWW 4500 S2-.D:2012 - Chất lượng nước – Xác định hàm lượng gốc
sunfua và sunphat.
- TCVN 6179-1:1996 (ISO 7150/1: 1984) - Chất lượng nước – Xác định Amoni- Phương pháp trắc phổ thao tác bằng tay.
- TCVN 6638:2000 (ISO 10048-1991) - Chất lượng nước – Xác định nito - Phương pháp dùng hợp kim Devarda để khử.
Phốtpho – Phương pháp trắc phổ dùng amoni molipđat.
- TCVN 6187-1-2009 (ISO 9308-1-2000) - Chất lượng nước – Phát hiện và đếm Escherichia Coli và vi khuẩn Coliform - Phần 1: Phương pháp màng lọc.
d) Phương pháp tổng hợp và so sánh
- Tổng hợp các số liệu thu thập, điều tra để chọn ra các số liệu phù hợp cần thiết để đưa vào đề tài.
- So sánh các kết quả phân tích với quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lượng nước mặt Việt Nam (QCVN 08-MT:2015/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước mặt) để đưa ra những nhận xét về môi trường nước.
e) Phương pháp sử dụng chỉ số chất lượng nước(WQI)
Để đánh giá chính xác hiện trạng ô nhiễm tại các vị trí, các điểm quan trắc, đề tài đã tham khảo cách tính chỉ số WQI được hướng dẫn và ban hành theo Quyết định số 879/QĐ-TCMT của Tổng cục Môi trường để tính toán.
Tính WQI môi trường nước
Chỉ số chất lượng nước (WQI) là một chỉ số tổ hợp được tính toán từ các thông số chất lượng nước xác định thông qua một công thức toán học. WQI dùng để mô tả định lượng về chất lượng nước và được biểu diễn qua một thangđiểm.
* Tính toán WQI thông số (WQISI)
- WQI thông số (WQISI): được tính toán theo công thức như sau:
(2. 1)
Trong đó:
BPi: Nồng độ giới hạn dưới của giá trị thông số quan trắc được quy định
trong Bảng 2.2 tương ứng với mứci
BPi+1: Nồng độ giới hạn trên của giá trị thông số quan trắc được quy định
trong bảng 1 tương ứng với mứci+1
i i1 i1 p C q i1 BP BP BP SI qiqi 1 WQI
3
0.000077774T
2
DObaohoa14.6520.41022T0.0079910T
DO%bão hòa= DOhòa tan / DObão hòa*100
qi: Giá trị WQI ở mức i đã cho trong bảng tương ứng với giá trị BPi qi+1:
Giá trị WQI ở mức i+1 cho trong bảng tương ứng với giá trị BPi+1 Cp: Giá trị của thông số quan trắc được đưa vào tính toán.
Bảng 2.2. Quy định các giá trị qi, BPi
i qi
Giá trị BPi quy định đối với từng thông số BOD5 (mg/l) COD (mg/l) N-NH4 (mg/l) P-PO4 (mg/l) Độ đục (NTU) TSS (mg/l) Coliform (MPN/100ml) 1 100 ≤4 ≤10 ≤0.1 ≤0.1 ≤5 ≤20 ≤2500 2 75 6 15 0.2 0.2 20 30 5000 3 50 15 30 0.5 0.3 30 50 7500 4 25 25 50 1 0.5 70 100 10.000 5 1 ≥50 ≥80 ≥5 ≥6 ≥100 >100 >10.000
Ghi chú: Trường hợp giá trị Cp của thông số trùng với giá trị BPi đã cho trong bảng, thì xác định được WQI của thông số chính bằng giá trị qi tương ứng.
- Tính giá trị WQI đối với thông số DO (WQIDO): tính toán thông qua giá trị DO % bão hòa.
Bước 1: Tính toán giá trị DO % bão hòa: + Tính giá trị DO bão hòa:
T: nhiệt độ môi trường nước tại thời điểm quan trắc (đơn vị: 0C).
+ Tính giá trị DO % bão hòa:
DOhòa tan: Giá trị DO quan trắc được (đơn vị: mg/l)
(2. 2)
Trong đó:
Cp: giá trị DO % bão hòa
BPi, BPi+1, qi, qi+1 là các giá trị tương ứng với mức i, i+1 trong Bảng 2.3
Bảng 2.3. Quy định các giá trị BPi và qi đối với DO% bão hòa
i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
BPi ≤20 20 50 75 88 112 125 150 200 ≥200
qi 1 25 50 75 100 100 75 50 25 1
Nếu giá trị DO% bão hòa ≤ 20 thì WQIDO bằng 1.
Nếu 20 < giá trị DO% bão hòa < 88 thì WQIDO được tính theo công thức 2.1 và sử dụng Bảng 2.2.
Nếu 88 ≤ giá trị DO% bão hòa ≤ 112 thì WQIDO bằng 100.
Nếu 112 < giá trị DO% bão hòa < 200 thì WQIDO được tính theo công thức 2.1 và sử dụng Bảng 2.2.
Nếu giá trị DO% bão hòa ≥ 200 thì WQIDO bằng 1.
Lý do dùng công thức tính DO% bão hòa: Do thông qua việc tính DO% bão hòa sẽ tính được giá trị DO.
- Tính giá trị WQI đối với thông số pH
Bảng 2.4. Quy định các giá trị BPi và qi đối với thông số pH
I 1 2 3 4 5 6
BPi ≤5.5 5.5 6 8.5 9 ≥9
qi 1 50 100 100 50 1
Nếu giá trị pH ≤ 5.5 thì WQIpH bằng 1.
Nếu 5,5 < giá trị pH < 6 thì WQIpH được tính theo công thức 2.2 và sử
i i1 i i BP q p C BP BP SI qi1 qi WQI
dụng Bảng 2.4. Nếu 6 ≤ giá trị pH ≤ 8,5 thì WQIpH bằng100.
Nếu 8.5 < giá trị pH < 9 thì WQIpH được tính theo công thức 2.1 và sử dụng Bảng 2.4. Nếu giá trị pH ≥9 thì WQIpH bằng1.
- Tính toán WQI
Sau khi tính toán WQI đối với từng thông số nêu trên, việc tính toán WQI được áp dụng theo công thức sau:
3 / 1 2 1 5 1 . . 2 1 . . 5 1 . 100 b c b a a
pH WQI WQI WQI
WQI WQI
Trong đó:
WQIa: Giá trị WQI đã tính toán đối với 05 thông số: DO, BOD5, COD,
N-NH4,P-PO4
WQIb: Giá trị WQI đã tính toán đối với 02 thông số: TSS, độ đục WQIc: Giá trị WQI đã tính toán đối với thông số Tổng Coliform WQIpH: Giá trị WQI đã tính toán đối với thông số pH.
- So sánh chỉ số chất lƣợng nƣớc đã đƣợc tính toán với bảng đánh giá
Sau khi tính toán được WQI, sử dụng bảng xác định giá trị WQI tương ứng với mức đánh giá chất lượng nước để so sánh, đánh giá, cụ thể như sau:
Bảng 2.5. Mức đánh giá chất lƣợng nƣớc
Giá trị WQI Mức đánh giá chất lƣợng nƣớc Màu
91 - 100 Sử dụng tốt cho mục đích cấp nước sinh hoạt Xanh nước biển 76 - 90 Sử dụng cho mục đích cấp nước sinh hoạt nhưng
cần các biện pháp xử lý phù hợp Xanh lá cây 51 - 75 Sử dụng cho mục đích tưới tiêu và các mục đích
tương đương khác Vàng
26 - 50 Sử dụng cho giao thông thủy và các mục đích
tương đương khác Da cam
0 - 25 Nước ô nhiễm nặng, cần các biện pháp xử lý
trong tương lai Đỏ
f) Phƣơng pháp xử lý số liệu
Lạng Sơn, tìm hiểu lịch sử về diễn biến môi trường nước, thông tin các con sông trên địa bàn thành phố nhằm sàng lọc, chọn ra các thông số quan trọng phục vụ cho quá trình tính toán thông số WQI.
Tiến hành thu thập những tài liệu mới về địa hình – địa mạo, khí tượng thủy văn. Các số liệu phân tích chất lượng môi trường đất, nước, không khí, báo cáo môi trường hàng năm.
Trên cơ sở các số liệu đã thống kê, thu thập được, tác giả tiến hành xử lý các số liệu điều tra, thu thập được trên máy tính.
Thống kê mô tả và thống kê suy luận cùng cung cấp những tóm tắt đơn giản về mẫu và các thước đo. Cùng với phân tích đồ họa đơn giản, tạo ra nền tảng của mọi phân tích định lượng về số liệu. Đề tài sử dụng các kỹ thuật này như sau:
+ Biểu diễn dữ liệu bằng đồ họa
Chƣơng 3
ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI THÀNH PHỐ LẠNG SƠN 3.1. Điều kiện tự nhiên
3.1.1. Vị trí địa lý
Thành phố Lạng Sơn nằm ở vị trí có vĩ độ 22o45' - 22o00' vĩ độ Bắc, có kinh độ là 106o
39' - 107o00 độ kinh Đông. Thành phố nằm giữa một lòng chảo lớn có sông Kỳ Cùng chảy qua trung tâm Thành phố.
Thành phố Lạng Sơn cách thủ đô Hà Nội 154km, cách biên giới Việt Trung 18km. Nằm trên đƣờng quốc lộ 1A, đƣờng sắt liên vận quốc tế Việt Nam
- Trung Quốc, đƣờng quốc lộ 1B đi Thái Nguyên, đƣờng quốc lộ 4B đi Quảng Ninh, đƣờng quốc lộ 4A đi Cao Bằng.
Thành phố nằm trên nền đá cổ, có độ cao trung bình 250m so với mực nước biển, gồm các kiểu địa hình: Xâm thực bào mòn, cacxtơ và đá vôi, tích tụ.
Theo nghị định 82/2002/NĐ-CP, ranh giới thành phố Lạng Sơn được xác định như sau:
- Phía Bắc giáp xã Thạch Đạn, Thụy Hùng huyện Cao Lộc.
- Phía Nam giáp xã Tân Thành, Yên Trạch huyện Cao Lộc và xã Vân Thủy huyện Chi Lăng.
- Phía Tây giáp xã Xuân Long huyện Cao Lộc và xã Đồng Giáp huyện Văn Quan. - Phía Đông giáp thị trấn Cao Lộc, xã Hợp Thành và xã Tân Liên huyện Cao Lộc.
3.1.2. Đặc điểm địa hình, địa mạo (Nguồn: Báo cáo điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội thành phố Lạng Sơn năm 2018) hội thành phố Lạng Sơn năm 2018)
Thành phố Lạng Sơn nằm trên nền đá cổ cao trung bình 250m so với mực nước biển, chủ yếu là đồi núi thấp xe kẽ cấc dạng đồi bát úp, độ dốc trung bình 10-
20o gồm các kiểu địa hình:
+ Cacxtơ và đá vôi + Tích tụ
+ Xâm thực bào mòn
Đỉnh núi cao nhất là núi Chóp Chài cao 800m so với mực nước biển.
3.1.3. Đặc điểm khí hậu - thủy văn (Nguồn: Báo cáo điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội thành phố Lạng Sơn năm 2018)
* Khí hậu
Thành phố Lạng Sơn nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ
trung bình năm là 21,4oC.Mùa đông tương đối dài và khá lạnh.
- Nhiệt độ thấp nhất trong năm vào tháng 1,2 là 4oC
- Độ ẩm trung bình năm là 84%, phân bố tương đối đều trong năm. - Lượng mưa trung bình năm là 1439mm.
Với sự phân bố khí hậu như vậy cho phép thành phố Lạng Sơn có thể phát triển trang dạng, phong phú các loại cây trồng nhiệt đới, á nhiệt đới, ôn đới.Đặc biệt là các cây trồng dài ngày như hồi, trám, quýt, hồng ... và các cây lấy gỗ.
* Thủy văn và nguồn nước
Thành phố Lạng Sơn có sông Kỳ Cùng chảy qua dài 19km, lưu lượng trung
bình 2.300m3/s, suối Lao Ly chảy từ thị trấn Cao Lộc qua khu Kỳ Lừa chảy ra sông
Kỳ Cùng, suối Quảng Lạc dài 97km rộng khoảng 6-8m.
Ngoài ra trong vùng còn có một số hồ, đập vừa và nhỏ như: Hồ Nàm Tâm, hồ Phai Loạn, hồ Phai Món ... đảm bảo tưới tiêu trong mùa khô.
Nguồn nước ngầm có chất lượng tốt đảm bảo cho sinh hoạt và sản xuất.
3.1.4. Tài nguyên đất
Tài nguyên đất của thành phố Lạng Sơn tính đến năm 2018, tổng diện tích đất tự nhiên là 7811,14 ha. Cơ cấu sử dụng đất của thành phố như sau:
Bảng 3.1. Tình hình sử dụng đất của thành phố Lạng Sơn năm 2018
Loại đất Diện tích (ha) Tỷ lệ (%)
Diện tích đất tự nhiên 7811,14 100
Diện tích đất nông nghiệp 5729,76 73,6
Diện tích đất phi nông nghiệp 2008,21 25,4
Diện tích đất chưa sử dụng 73,17 1
(Nguồn: Niêm giám thống kê thành phố Lạng Sơn năm 2018)
3.1.5. Tài nguyên khoáng sản
Thành phố Lạng Sơn chủ yếu là đá vôi, đất sét, cát, sỏi, ... và có trữ lượng nhỏ. Hiện nay, có hai mỏ đá vôi chưa xác định được trữ lượng nhưng chất lượng đá vôi có hàm lượng Canxi cacbonat cao.Ngoài ra, thành phố có mỏ đất sét với trữ