B. PHẦN NỘI DUNG
2.1.2. Điều kiện kinh tế xã hội
+ Dân cƣ
Tính đến năm 2013 , dân số huyện Đại Lộc 149.315 ngƣời, trong đó số ngƣời trong độ tuổi lao động 66.584 ngƣời , mật độ dân số trung bình hơn 254 ngƣời/km.
+ Kinh tế
Trong những năm qua nhờ những nỗ lực phát triển kinh tế đã bƣớc đầu có kết quả. Nền kinh tế của tỉnh Quảng Nam, TP Đà Nẵng có những chuyển biến tích cực, nhịp độ tăng trƣởng bình quân đạt 10% , cơ cấu kinh tế chuyển dịch theo hƣớng công nghiệp hoá, hiện đại hoá.
+ Xã hội
Toàn huyện có 65 trƣờng học, trong đó có 1.038 lớp ở tất cả các bậc học và 1.804 giáo viên . Trong những năm qua, giáo dục cơ sở và phổ thông đã đáp ứng kịp thời xu thế phát triển dân sinh-kinh tế trên địa bàn huyện.
2.2. Đánh giá hiện trạng và diễn biến chất lượng nước sông Vu Gia đoạn chảy qua huyện Đại Lộc, tỉnh Quảng Nam
Để đánh giá hiện trạng chất lƣợng nƣớc sông Vu Gia – Thu Bồn đoạn chảy qua huyện Đại Lộc tỉnh Quảng Nam, đề tài tiến hành đi thực tế quan sát chất lƣợng nƣớc sông Vu Gia trên 2 khu vực chính là khu vực nƣớc sông gần thị trấn Ái Nghĩa và khu vực nƣớc sông gần cầu Nông Sơn.
Qua điều tra khảo sát tôi nhận thấy rằng ở dọc sông có một số cống thải trực tiếp từ các hộ dân, các cơ sở chế biến, khu công nghiệp…Đặc biệt là đoạn sông gần thị trấn Ái Nghĩa, điều này làm ảnh hƣởng đến chất lƣợng nƣớc sông Vu Gia.
32
Theo số liệu thống kê, hiện nay khu vực thƣợng lƣu sông Vu Gia có 06 cụm công nghiệp chủ yếu tập trung tại huyện Đại Lộc nhƣ: Đại Nghĩa; khu 5 thị trấn Ái Nghĩa; Đại Hiệp; Đại An (Ái Nghĩa mở rộng); Hòa Trung (xã Đại Quang); Mỹ An (xã Đại Quang); thị trấn Khâm Đức (huyện Phƣớc Sơn). Nƣớc thải của các cụm công nghiệp nêu trên thải
ra hệ thống sông Vu Gia mỗi ngày khá lớn, đến 4.000m3 /ngày-đêm, trong đó có khoảng
887m3 SS, 1275m3 COD, 547m3 BOD, 3.599m3 Phenol và 0.3999m3 chì, vƣợt tiêu chuẩn cho phép nhiều lần. Hầu hết các cụm công nghiệp này chƣa có nhà máy xử lý nƣớc thải tập trung, nƣớc thải đƣợc đổ trực tiếp ra sông Vu Gia.
Nhìn chung, chất lƣợng nƣớc sông Vu Gia đã vị ô nhiễm ở mức từ trung bình đến nhẹ. Chất lƣợng nƣớc có xu hƣớng giảm trong những năm gần đây. Nguyên nhân chủ yếu là do nƣớc thải sinh hoạt và nƣớc thải công nghiệp gây ra. Hiện nay, trên địa bàn huyện Đại Lộc có 06 khu công nghiệp. Trong đó, các khu công nghiệp này hoạt động nhƣng chƣa có khu công nghiệp nào có hệ thống xử lý tập trung. Hầu nhƣ nƣớc thải công nghiệp chƣa qua xử lý mà xả thẳng vào sông Vu Gia.
2.3. Cơ sở đánh giá
Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về chất lƣợng nƣớc mặt (QCVN 08 : 2008/BTNMT)
Theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lƣợng nƣớc mặt quy định giá trị giới hạn của các thông số chất l ƣợng nƣớc mặt đƣợc quy định tại bảng sau:
Bảng 2.1. Giá trị giới hạn các thông số chất lượng nước mặt
STT Thông số Đơn Vị Giá trị giới hạn A B A1 A2 B1 B2 1 pH 6-8,5 6-8,5 5,5-9 5,5-9
2 Oxy hòa tan (DO) mg/l ≥ 6 ≥ 5 ≥ 4 ≥ 2
3 Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) mg/l 20 30 50 100 4 COD mg/l 10 15 30 50 5 BOD5(200C) mg/l 4 6 15 25 6 Amoni(NH4+) (tính theo N) mg/l 0,1 0,2 0,5 1 7 Clorua(Cl-) mg/l 250 400 600 - 8 Florua (F-) mg/l 1 1,5 1,5 2 9 Nitrit(NO2-) (tính theo N) mg/l 0,01 0,02 0,04 0,05
10 Nitrat (NO3-)( tính theo N) mg/l 2 5 10 15
33
12 Coliform MPN/
100ml
2500 5000 7500 1000
Ghi chú: Việc phân hạng nguồn nƣớc mặt nhằm đánh giá và kiểm soát chất lƣợng nƣớc, phục vụ cho các mục đích sử dụng nƣớc khác nhau:
A1 - Sử dụng tốt cho mục đích cấp nƣớc sinh hoạt và các mục đích khác nhƣ loại A2, B1 và B2.
A2 - Dùng cho mục đích cấp nƣớc sinh hoạt nhƣng phải áp dụng công nghệ xử lý phù hợp; bảo tồn động thực vật thủy sinh, hoặc các mục đích sử dụng nhƣ loại B1 và B2.
B1 - Dùng cho mục đích tƣới tiêu thủy lợi hoặc các mục đích sử dụng khác có yêu cầu chất lƣợng nƣớc tƣơng tự hoặc các mục đích sử dụng nhƣ loại B2.
B2 - Giao thông thủy và các mục đích khác với yêu cầu nƣớc chất lƣợng thấp.
2.4. Hiện trạng chất lượng nước
Kết quả phân tích các mẫu nƣớc sông Vu Gia tại các vị trí quan trắc theo không gian và thời gian cho thấy, chất lƣợng nƣớc sông Vu Gia còn tƣơng đối tốt, hầu hết các chỉ tiêu phân tích đều đạt tiêu chuẩn cho phép theo QCVN 08:2008/BTNMT mức A2. Chất lƣợng nƣớc tại các điểm quan trắc này đảm bảo sử dụng mục đích sinh hoạt nhƣng phải áp dụng công nghệ xử lý phù hợp. Tuy nhiên chất lƣợng nƣớc sông Vu Gia có chiều hƣớng suy giảm chất lƣợng do hoạt động sản xuất và sinh hoạt của cƣ dân địa phƣơng .
2.5. Áp dụng phương pháp tính WQI chất lượng nước sông Vu Gia đoạn chảy qua huyện Đại Lộc tỉnh Quảng Nam
2.5.1. Tính giá trị WQI
- Đề tài này tôi sử dụng phƣơng pháp tính chỉ số WQI của Tổng cục Môi trƣờng. - Phƣơng pháp tính chỉ số chất lƣợng nƣớc (WQI).
* WQI thông số (WQISI) đƣợc tính toán cho các thông số BOD5, COD, N-NH4, P-PO4 , TSS, độ đục, Tổng Coliform theo công thức nhƣ sau:
(công thức 1)
Trong đó:
BPi: Nồng độ giới hạn dƣới của giá trị thông số quan trắc đƣợc quy định trong bảng 2.2 tƣơng ứng với mức i
BPi+1: Nồng độ giới hạn trên của giá trị thông số quan trắc đƣợc quy định trong bảng 2.2 tƣơng ứng với mức i+1
34
qi: Giá trị WQI ở mức i đã cho trong bảng tƣơng ứng với giá trị BPi
qi+1: Giá trị WQI ở mức i+1 cho trong bảng tƣơng ứng với giá trị BPi+1 Cp: Giá trị của thông số quan trắc đƣợc đƣa vào tính toán.
Bảng2.3. Bảng 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: Trƣờng hợp giá trị Cp của thông số trùng với giá trị BPi đã cho trong bảng, thì xác định đƣợc WQI của thông số chính bằng giá trị qi tƣơng ứng.
* Tính giá trị WQI đối với thông số DO (WQIDO): tính toán thông qua giá trị DO % bão hòa.
Bƣớc 1: Tính toán giá trị DO % bão hòa: - Tính giá trị DO bão hòa:
T: nhiệt độ môi trƣờng nƣớc tại thời điểm quan trắc (đơn vị: 0C).
- Tính giá trị DO % bão hòa:
DO%bão hòa= DOhòa tan / DObão hòa*100
DOhòa tan: Giá trị DO quan trắc đƣợc (đơn vị: mg/l)
Bƣớc 2: Tính giá trị WQIDO:
(công thức 2)
35
Cp: giá trị DO % bão hòa
BPi, BPi+1, qi, qi+1 là các giá trị tƣơng ứng với mức i, i+1 trong bảng 2.3.
Bảng 2.3. Bảng 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 đƣợc tính theo công thức 2 và sử dụng bảng 2.3.
Nếu 88≤ giá trị DO% bão hòa≤ 112 thì WQIDO bằng 100.
Nếu 112< giá trị DO% bão hòa< 200 thì WQIDO đƣợc tính theo công thức 1 và sử dụng bảng 2.3.
Nếu giá trị DO% bão hòa ≥200 thì WQIDO bằng 1. * Tính giá trị WQI đối với thông số pH
Bảng 2.4. Bảng 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 đƣợc tính theo công thức 2 và sử dụng bảng 2.4. Nếu 6≤ giá trị pH≤8,5 thì WQIpH bằng 100.
Nếu 8.5< giá trị pH< 9 thì WQIpH đƣợc tính theo công thức 1 và sử dụng bảng 2.4. Nếu giá trị pH≥9 thì WQIpH bằng 1.
b. Tính toán WQI
Sau khi tính toán WQI đối với từng thông số nêu trên, việc tính toán WQI đƣợc áp dụng theo công thức sau:
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
36
WQIpH: Giá trị WQI đã tính toán đối với thông số pH.
Ghi chú: Giá trị WQI sau khi tính toán sẽ đƣợc làm tròn thành số nguyên.
* So sánh chỉ số chất lƣợng nƣớc đã đƣợc tính toán với bảng đánh giá
Sau khi tính toán đƣợc WQI, sử dụng bảng xác định giá trị WQI tƣơng ứng với mức đánh giá chất lƣợng nƣớc để so sánh, đánh giá, cụ thể nhƣ sau:
Bảng 2.5. Phân loại chất lượng nước theo chỉ số chất lượng nước WQI
Giá trị WQI Mức đánh giá chất lƣợng nƣớc Màu
91 – 100 Sử dụng tốt cho mục đích cấp nƣớc sinh hoạt Xanh nƣớc biển
76 – 90 Sử dụng cho mục đích cấp nƣớc sinh hoạt
nhƣng cần các biện pháp xử lý phù hợp Xanh lá cây
51 – 75 Sử dụng cho mục đích tƣới tiêu và các mục
đích tƣơng đƣơng khác Vàng
26 – 50 Sử dụng cho giao thông thủy và các mục đích
tƣơng đƣơng khác Da cam
0 – 25 Nƣớc ô nhiễm nặng, cần các biện pháp xử lý
trong tƣơng lai Đỏ
2.5.1. Tính giá trị WQI
Áp dụng phƣơng pháp vào tính chỉ số chất lƣợng nƣớc (WQI).
Bảng 2.6. Các thông số của chỉ số chất lượng nước 2 khu vực qua các năm (2010- 2013) Năm Chỉ tiêu 2010 2011 2012 2013 M1 M2 M1 M2 M1 M2 M1 M2 pH 7,3 7,5 7,5 7,4 6,9 7,4 7,5 7,4 TSS( mg/l) 342 113,6 75,6 56,2 39 69 138 19 P- PO4- ( mg/l) 0,17 0,13 0,08 0,08 0,05 0,04 0,05 0,03 COD ( mg/l) 8,2 6,9 6,1 7,5 2,6 3,5 5,5 2,8 Độ đục 160 127 190 203 127 267 185 25 Amoni ( mg/l) 0,5 0,5 0,5 0,15 0,3 0,2 0,06 0,08 BOD5 ( mg/l) 5,4 3,6 3,3 3,9 1,5 1,8 2,8 1,4 DO ( mg/l) 6,0 5,6 6,1 6,3 6,3 5,9 6,5 6,0 Nhiệt độ (0 C ) 27 27 25 28 24 27 27 26
37
Coliform (MPN/
100ml)
522 475 774 1382 916 2215 1130 2294
Nguồn : Sở tài nguyên và môi trƣờng tỉnh Quảng Nam
Ghi chú: M1 là trạm quan trắc gần thị trấn Ái Nghĩa M2 là trạm quan trắc gần cầu Nông Sơn
Tính chỉ số BOD5 của khu vực M1: gần thị trấn Ái Nghĩa (năm 2010).
Ta có chỉ số BOD5 của khu vực M1 là 5,4 (mg/l). So sánh với bảng 2.1 thì BOD5
của khu vực M1 thuộc khoảng 4 đến 6. Vì vậy để tính BOD5 của khu vực M1 ta
áp dụng công thức 1 với qi = 100, qi+1 = 75, BPi = 4, BPi+1 = 6 , Cp = 5,4 WQI BOD5 = (100-75)/ (6-4)x (6-5,4)+75 = 82,5
Tính chỉ số DO của khu vực M1 : gần thị trấn Ái Nghĩa (năm 2010).
+ Bƣớc 1: Tính toán giá trị DO % bão hòa:
Ta có nhiệt độ môi trƣờng nƣớc tại thời điểm quan trắc là 270
C, DO hòa tan là 6mg/l.
Tính giá trị DO bão hòa:
T: nhiệt độ môi trƣờng nƣớc tại thời điểm quan trắc (đơn vị: 0C).
DObaohao = 14,625 – 0,41022*27 + 0,0079910* 272 – 0,000077774 * 273 = 7,84367 Tính giá trị DO % bão hòa:
DO%bão hòa= DOhòa tan / DObão hòa*100
DOhòa tan: Giá trị DO quan trắc đƣợc (đơn vị: mg/l)
DO % bão hòa = 6/ 7,84367*100 = 76,5 % + Bƣớc 2: Tính giá trị WQIDO:
(công thức 2)
Trong đó:
Cp: giá trị DO % bão hòa
BPi, BPi+1, qi, qi+1 là các giá trị tƣơng ứng với mức i, i+1 trong bảng 2.2. +Nếu giá trị DO% bão hòa ≤ 20 thì WQIDO bằng 1.
+Nếu 20< giá trị DO% bão hòa< 88 thì WQIDO đƣợc tính theo công thức 2 và sử dụng bảng 2.2.
38
+Nếu 112< giá trị DO% bão hòa< 200 thì WQIDO đƣợc tính theo công thức 1 và sử dụng bảng 2.2.
+Nếu giá trị DO% bão hòa ≥200 thì WQIDO bằng 1.
Ta có DO % bão hòa = 76,5% nên nằm trong khoảng Nếu 20< giá trị DO% bão hòa< 88 thì WQIDO đƣợc tính theo công thức 2 và sử dụng bảng 2.2.
WQIDO = (100- 75)/(88-75)* (76,5-75)+ 75= 77,9 * Tính giá trị WQI đối với thông số pH
Ta có pH tại thời điểm quan trắc có giá trị là 7,3 +Nếu giá trị pH≤5.5 thì WQIpH bằng 1.
+Nếu 5,5< giá trị pH<6 thì WQIpH đƣợc tính theo công thức 2 và sử dụng bảng 2.3.
+Nếu 6≤ giá trị pH≤8,5 thì WQIpH bằng 100.
+Nếu 8.5< giá trị pH< 9 thì WQIpH đƣợc tính theo công thức 1 và sử dụng bảng 2.3.
+Nếu giá trị pH≥9 thì WQIpH bằng 1.
Theo công thức trên thì pH tại thời điểm quan trắc là 7,3 nên nằm trong 6≤ giá trị pH≤8,5 thì WQIpH bằng 100.
Tƣơng tự tính các thông số còn lại của 2 khu vực các năm còn lại theo các bƣớc trên.
Từ cách tính trên ta tính đƣợc giá trị WQI của các chỉ số của 2 khu vực qua các năm.
Bảng 2.7. Các thông số của chỉ số chất lượng nước 2 khu vực qua các năm (2010- 2013) đã được xử lí Năm Chỉ tiêu 2010 2011 2012 2013 M1 M2 M1 M2 M1 M2 M1 M2 pH 100 100 100 100 100 100 100 100 TSS( mg/l) 100 100 37,2 46,9 63,8 40,5 100 100 P- PO4- ( mg/l) 75,1 92,5 100 87,7 100 100 100 100 COD ( mg/l) 100 100 100 100 100 100 100 100 Độ đục 100 100 100 100 100 100 100 62,5 Amoni ( mg/l) 156,3 51,7 50 87,5 66,7 75 100 100 DO ( mg/l) 77,9 78,6 74,6 100 76,2 75,4 94,7 75,4 Coliform (MPN/ 100ml) 100 100 100 100 100 100 100 100 Tính chỉ số chất lƣợng nƣớc theo công thức
39
Sau khi tính toán WQI đối với từng thông số nêu trên, việc tính toán WQI đƣợc áp dụng theo công thức sau:
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.
Ghi chú: Giá trị WQI sau khi tính toán sẽ đƣợc làm tròn thành số nguyên.
Bảng 2.8. Chỉ số WQI qua các năm 2010 đến 2013
Chỉ số WQI Năm
Trạm thị trấn Ái Nghĩa (M1) Trạm cầu Nông Sơn (M2)
2010 99 95
2011 84 89
2012 90 86
2013 100 92
2.5.2. Đánh giá chất lượng nước theo các chỉ số chất lượng nước WQI và theo giá trị WQI
a. So sánh các chỉ số chất lƣợng nƣớc WQI giữa mùa khô và mùa mƣa
Hiện nay, tình trạng ô nhiễm nƣớc trên các dòng sông đang ngày càng tăng cao, các hợp chất nhƣ phosphate (P- PO4-), chất rắn lơ lửng (TSS) cũng nhƣ các chất chì (Pb), Asen (As) thƣờng xuất hiện nhiều trong nguồn nƣớc, gây ảnh hƣởng xấu đến con ngƣời nói riêng và động thực vật nói chung. Sự gia tăng ô nhiễm trên các dòng sông đã gây ảnh hƣởng đến đời sống của ngƣời dân cũng nhƣ các họat động sản xuất nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản…
Qua phân tích các chỉ số chất lƣợng nƣớc, ta thấy: chất lƣợng nƣớc vào mùa mƣa bị biến đổi đáng kể so với mùa khô do đây là thời điểm hay xảy ra mƣa lũ, kéo theo nhiều tạp chất, dòng chảy bị xáo trộn.
40
Do vậy, đề tài tiến hành phân tích chỉ tiêu lý hóa của 2 trạm trên sông Vu Gia qua 4 năm 2010 đến năm 2013. Cụ thể nhƣ sau:
- Chất lƣợng nƣớc sông Vu Gia vào mùa mƣa
Bảng 2.9. Chất lượng nước sông thông qua các chỉ tiêu lý hóa tại 2 trạm qua 4 năm (mùa mưa) Năm Chỉ tiêu 2010 2011 2012 2013 M1 M2 M1 M2 M1 M2 M1 M2 pH 7,3 7,6 7,4 7 6,8 7,3 7,4 7,2 TSS( mg/l) 482,9 49,3 76,5 55,5 19 62,3 81,6 16,7