(kg/tấn sản phẩm/năm) [28]
Thông số Nuôi tôm Nuôi cá
COD 28,4 15,9 BOD5 8,1 4,5 T-N 5,2 2,9 T-P 4,7 2,6 NO3- + NO2- 0,05 0,03 NH4+ 1,25 0,7 PO43- 2,12 1,17 e) Tỷ lệ rửa trôi
Các chất gây ô nhiễm phát sinh ở khu vực ven bờ được đưa ra đầm phá chủ yếu qua hệ thống sông suối hoặc đổ trực tiếp vào vùng nước ven bờ. Việc tính toán tải lượng ô nhiễm qua sông đưa ra hệ đầm phá được dựa trên tỉ lệ rửa trôi trong từng phụ lưu và khả năng giảm thiểu tải lượng ô nhiễm bởi hiệu quả của các quá trình quản lý, xử lý các nguồn thải trong các khu vực theo từng giai đoạn khác nhau. Sau khi được giảm thiểu qua các quá trình xử lý, các nguồn thải tiếp tục được rửa trôi vào đầm theo các tỷ lệ tương ứng. Vì vậy tải lượng ô nhiễm đưa vào hệ đầm phá sẽ được hạn chế đáng kể. Tỷ lệ rửa trôi từ các nguồn thải trong bờ được thể hiện chi tiết trong bảng sau:
Bảng 2.10. Tỷ lệ rửa trôi các chất ô nhiễm từ nguồn trong bờ [28]
Thông số Sinh hoạt Công nghiệp Chăn nuôi
COD 0,5 – 0,7 0,7 – 0,9 0,2 – 0,5 BOD 0,1 – 0,2 0,5 – 0,7 0,1 -0,2 T-N 0,8 – 0,9 0,8 – 0,9 0,6 – 0,8 T-P 0,9 – 1,0 0,9 – 0,1 0,8 – 0,9 NO3-+NO2- 0,8 – 0,9 0,8 – 0,9 0,6 – 0,8 NH4+ 0,8 – 0,9 0,8 – 0,9 0,6 – 0,8
39
Thông số Sinh hoạt Công nghiệp Chăn nuôi
PO43- 0,9 – 1,0 0,9 – 1,0 0,8 – 0,9
Ước tính tổng tải lượng ô nhiễm đưa vào hệ đầm phá từ các nguồn khác nhau có thể sử dụng công thức sau [28]:
∑Qij = ∑Qij phát sinh x Rij x (1 – Hij) (9)
Trong đó:
∑Qij - Tổng tải lượng của chất i vào đầm từ các nguồn j (4 nguồn); ∑Qij phát sinh - Tổng tải lượng ô nhiễm i phát sinh từ các nguồn j; Rij - Tỷ lệ rửa trôi tương ứng với i và j;
Hij - Hiệu suất xử lý tương ứng với i và j.
Kịch bản được xem xét trong quá trình tính toán này là:
a. Kịch bản 1: Lượng nước thải trong lưu vực tăng theo số liệu quy hoạch, nhưng không được xử lý thêm so với các điều kiện hiện tại (giả thiết hiện tại).
b. Kịch bản 2: Lượng nước thải trong lưu vực tăng theo số liệu quy hoạch, nhưng đã xử lý được khoảng 85%.
2.3.5. Dự báo chất lƣợng nƣớc đầm phá TG-CH dựa trên hai kịch bản
Trên cơ sở tải lượng ô nhiễm tính toán được ở các nguồn sinh hoạt, du lịch, chăn nuôi, nuôi trồng thủy hải sản, công nghiệp đưa vào hệ đầm phá TG-CH ở hai kịch bản, tiến hành dự báo chất lượng nước trong đầm phá TG-CH ở thời điểm năm 2014 và 2020. Ở đây, luận văn áp dụng phương pháp tính chỉ số chất lượng nước tổng hợp WQI (Kannel 2007) trên cơ sở các chỉ số riêng lẻ BOD5, COD, NH4+-N, NO3-N, NO2-N, PO4-P, TP tính toán được từ tải lượng ô nhiễm từ các nguồn đưa vào đầm phá TG-CH.
Như vậy: Mục tiêu của Luận văn là đánh giá và dự báo mức độ ô nhiễm hữu cơ, dinh dưỡng khu vực ven biển nên kết quả nghiên cứu sẽ cho ta thấy bức tranh toàn cảnh về chất lượng nước biển ven bờ vùng biển từ TTH đến Bình Định; đồng thời có thể tính toán và dự báo tải lượng ô nhiễm ở khu vực ven bờ nghiên cứu trong tương lai theo các số liệu quy hoạch. Các kết quả tính toán có thể là cơ sở khoa học để triển khai các nghiên cứu tiếp theo như tính toán khả năng tự làm sạch và đánh giá sức tải môi trường của thủy vực. Nhờ đó có thể giúp các nhà quản lý có các biện pháp quản lý các nguồn thải, quản lý môi trường nước được tốt hơn.
40
Chƣơng 3.
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. HIỆN TRẠNG MÔI TRƯỜNG VÙNG VEN BIỂN KHU VỰC NGHIÊN CỨU NGHIÊN CỨU
3.1.1. Đánh giá chất lƣợng nƣớc biển ven bờ dựa vào các tiêu chuẩn, quy chuẩn
Kết quả quan trắc, đo đạc thể hiện trong Bảng 3.1 và Bảng 3.2. Kết quả chi tiết ở từng điểm đo được trích dẫn ở Phụ lục (kết quả được trích một phần từ kết quả gốc ở Dự án đã tiến hành trong năm 2013, 2014 sau khi có sự đồng ý của chủ trì nhiệm vụ). Kết quả phân tích được biểu diễn trong khoảng giá trị đo theo các đợt lấy mẫu và đo lặp thể hiện ở Phụ lục.
* Đối với đợt quan trắc tháng 4.2013:
Theo Bảng 3.1, các chỉ tiêu DO, TSS, PO4-P có giá trị nằm dưới giới hạn cho phép quy định tại QCVN 10-MT:2015/BTNMT ở tất cả mục đích sử dụng nước. Tuy nhiên, chỉ tiêu NH4+-N tại C1, C2, C9, C10 vượt giới hạn đối với mục đích nuôi trồng thủy sản bảo tồn thủy sinh (<0,1 mg/l) nhưng chưa vượt giới hạn cho mục đích bãi tắm, thể thao dưới nước (<0,5mg/l).
Khi đối chiếu với tiêu chuẩn của ASEAN và New Zealand (nước biển dùng cho nuôi trồng thủy hải sản) thì thấy rằng:
- Chỉ tiêu TSS ở tất cả các điểm khảo sát có giá trị nằm trong khoảng từ 16,9 mg/l đến 29,3 mg/l. Giá trị này đã vượt giới hạn cho phép quy định tại Tiêu chuẩn New Zealand (<10mg/l).
- Chỉ tiêu NO2-N ở C7 là 0,185 mg/l. Giá trị này đã vượt tiêu chuẩn của ASEAN (0,055mg/l) và tiêu chuẩn Error! Not a valid link.Ở các vị trí khác, nồng độ NO2-N đều nằm dưới giá trị giới hạn tại các tiêu chuẩn này.
- Chỉ tiêu NO3- -N: tại vị trí C2, C5, C6, C8, C9 và C10có giá trị vượt giới hạn cho phép quy định tại Tiêu chuẩn ASEAN (0,07mg/l).
- Chỉ tiêu PO4-P: Tại vị trí C5, C6, C7 và C10 có giá trị vượt tiêu chuẩn New Zealand (<0,05mg/l). Giá trị cao nhất đạt 0,078 mg/l ở vị trí vịnh Cửa Đại.
- Chỉ tiêu T-P ở các vị trí quan trắc đều có giá trị vượt giới hạn cho phép quy định tại Tiêu chuẩn ASEAN (0,015mg/l).
41
Bảng 3.1. Kết quả quan trắc khu vực ven biển từ Thừa Thiên Huế đến Bình Định tháng 4.2013
TT
Thông số quan
trắc Đơn vị
Kí hiệu vị trí các điểm quan trắc QCVN 10-
MT:2015/BTNMT (Nƣớc biển ven bờ nuôi trồng thủy sản,
bảo tồn thủy sinh)
Tiêu chuẩn ASEAN (Nƣớc biển nuôi trồng thủy sản) TC New Zealand (Nƣớc biển nuôi trồng thủy sản) C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10
Huế Đà Nẵng Quảng Nam Quảng Ngãi Bình Định
1 Nhiệt độ oC 27,3 28,1 27,2 28,1 25,8 23,5 28,9 27,6 29,5 28,2 - - - 2 TSS mg/l 23,6 21,7 16,9 29,3 15,3 26,3 19,6 22,1 18,4 27,3 50 - <10 3 pH - 8,04 7,99 7,81 8,01 7,69 7,36 7,89 8,03 7,89 7,85 6,5-8,5 - 6,0-9,0 4 EC µS/cm 15689 16897 16763 17561 15497 16859 17025 16890 15687 17745 - - - 5 DO mg/l 6,46 6,94 7,56 6,24 6,09 6,95 7,53 7,07 7,09 5,82 ≥5 ≥4.0 >5.0 6 BOD5 mg/l 3,09 2,98 1,78 1,83 1,17 2,03 2,69 2,12 3,98 2,67 - - - 7 COD mg/l 5,56 7,04 4,2 4,32 3,2 7,2 6,57 5,14 4,35 6,78 - - - 8 NO2- -N mg/l 0,013 0,008 0,004 0,005 0,012 0,014 0,184 0,024 0,013 0,012 - 0.055 0.10 9 NO3- -N mg/l 0,053 0,098 0,04 0,07 0,103 0,121 0,062 0,074 0,281 0,176 - 0.07 100 10 NH4+ -N mg/l 0,138 0,127 0,053 0,028 0,054 0,022 0,035 0,052 0,122 0,102 0,1 - 1.0 11 PO43- -P mg/l 0,035 0,036 0,024 0,025 0,078 0,074 0,046 0,056 0,026 0,071 0,2 - 0.05 12 TP mg/l 0,043 0,043 0,036 0,029 0,081 0,081 0,052 0,061 0,038 0,083 - 0,015 -
42
* Đối với đợt quan trắc tháng 10 năm 2014
Căn cứ vào kết quả ở Bảng 3.2 ta thấy: các chỉ tiêu DO, TSS, PO4-P có giá trị nằm dưới giới hạn cho phép quy định tại QCVN 10-MT:2015/BTNMT ở tất cả mục đích sử dụng nước. Chỉ có NH4+-N tại C1, C2, C7, C9 vượt giới hạn đối với mục đích nuôi trồng thủy sản (<0,1 mg/l), bảo tồn thủy sinh nhưng chưa vượt giới hạn cho mục đích bãi tắm, thể thao dưới nước (<0,5mg/l).
Khi đối chiếu với tiêu chuẩn của ASEAN, New Zealand (nước biển cho mục đích nuôi trồng thủy hải sản) thì thấy rằng:
- Chỉ tiêu NO3--N: tại vị trí C1, C2, C4, C5, C6, C8, C9 và C10có giá trị vượt giới hạn cho phép quy định tại Tiêu chuẩn ASEAN (0,07mg/l).
- Chỉ tiêu PO4-P: tại vị trí C5, C6, và C10 có giá trị vượt tiêu chuẩn New Zealand (<0,05mg/l). Giá trị cao nhất đạt 0,070 mg/l ở vị trí vịnh Cửa Đại và 0,065 mg/l ở vịnh Quy Nhơn.
- Chỉ tiêu T-P ở các vị trí quan trắc đều có giá trị vượt giới hạn cho phép quy định tại Tiêu chuẩn ASEAN (0,015mg/l).
43
Bảng 3.2. Kết quả quan trắc khu vực ven biển từ Thừa Thiên Huế đến Bình Định tháng 10.2014
TT Thông số quan trắc Đơn vị
Kí hiệu vị trí các điểm quan trắc QCVN 10-
MT:2015/BTNMT (Nƣớc biển ven bờ nuôi trồng thủy sản, bảo tồn thủy sinh) Tiêu chuẩn ASEAN (Nƣớc biển nuôi trồng thủy sản) Tiêu chuẩn New Zealand (Nƣớc biển nuôi trồng thủy sản) C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 C10
Huế Đà Nẵng Quảng Nam Quảng Ngãi Bình Định
1 Nhiệt độ oC 26,5 26,9 26,2 26,9 26,3 27,8 28,4 26,6 28,9 27,5 - - - 2 TSS mg/l 19,5 32,2 18,1 14,5 15,9 24,1 18,2 17,9 22,1 17,5 50 - <10 3 pH - 8,15 7,98 7,92 7,85 7,45 7,76 8,01 7,96 7,73 7,82 6,5-8,5 - 6,0-9,0 4 EC µS/cm 15879 16582 17891 16723 16568 15746 15781 16253 16258 17548 - - - 5 DO mg/l 6,91 7,08 7,24 7,12 7,08 6,97 7,04 7,17 7,01 6,94 ≥5 >4.0 >5.0 6 BOD5 mg/l 2,43 2,67 1,28 2,97 4,61 2,65 2,72 2,52 2,5 3,98 - - - 7 COD mg/l 4,54 6,3 3,02 7,01 7,89 4,18 3,32 3,48 8,56 7,12 - - - 8 NO2- -N mg/l 0,003 0,009 0,005 0,009 0,008 0,014 0,003 0,003 0,005 0,012 - 0.055 0.10 9 NO3- -N mg/l 0,144 0,085 0,042 0,067 0,071 0,088 0,036 0,071 0,084 0,123 - 0.07 100 10 NH4+ -N mg/l 0,113 0,118 0,065 0,035 0,033 0,042 0,105 0,059 0,119 0,026 0,1 - 1.0 11 PO43- -P mg/l 0,039 0,035 0,028 0,027 0,068 0,070 0,013 0,014 0,028 0,065 0,2 - 0.05 12 TP mg/l 0,042 0,049 0,035 0,289 0,081 0,097 0,025 0,031 0,034 0,072 - 0,015 -
44
Như vậy, nước biển ven bờ ở một số vị trí đã có dấu hiệu ô nhiễm bởi các chỉ tiêu dinh dưỡng như NH4+ (khi so sánh với QCVN 10-MT:2015/BNTM), NO3-N, PO4- P, T-P (khi so sánh với Tiêu chuẩn ASEAN, Tiêu chuẩn New Zealand) đối với mục đích nuôi trồng thủy sản, bảo tồn thủy sinh. Tuy nhiên, Tiêu chuẩn ASEAN, Tiêu chuẩn New Zealand quy định giới hạn các chi tiêu ô nhiễm áp dụng cho nước biển nói chung mà chưa có quy định cụ thể đối với vùng bờ nên việc đối chiếu kết quả quan trắc với các tiêu chuẩn đó chỉ mang tính chất tham khảo mà chưa đủ cơ sở để đánh giá mức độ ô nhiễm bởi các chỉ tiêu quan trắc.
3.1.2. Đánh giá mức độ ô nhiễm dựa trên chỉ số WQI và TSI
3.1.2.1. Chỉ số WQI
Để biết được chất lượng nước biển ven bờ từ Thừa Thiên Huế đến Bình Định, nghiên cứu sử dụng chỉ số chất lượng nước WQI theo nghiên cứu của Kannel [42] để đánh giá. Qua hai đợt quan trắc (tháng 4.2013 và 10.2014) và tiến hành phân tích các thông số nhiệt độ, pH, EC, TSS, DO, NO2-N, NO3-N, NH4-N, BOD5, COD, PO4-P, T- P; kết quả tính toán chỉ số WQI theo công thức (1) thể hiện ở hình sau:
Hình 3.1. Chỉ số WQI ở các vị trí nghiên cứu trong đợt khảo sát tháng 4.2013 và tháng 10.2014 tháng 4.2013 và tháng 10.2014
Theo thang phân loại, Chỉ số chất lượng nước tính toán được ở các vị trí quan trắc đều có chất lượng tốt. WQI ở các vị trí nghiên cứu có sự chênh lệnh, song giá trị chênh lệnh là không lớn.
45
Trong đợt quan trắc tháng 4.2013: WQI có giá trị từ 77 - 88; trong đó vị trí C10 (vịnh Quy Nhơn) có giá trị là 77, vị trí C3 (vùng nước bên ngoài cửa Cu Đê thuộc địa phận Đà Nẵng) có giá trị là 88.
Trong đợt quan trắc tháng 10.2014: WQI có giá trị từ 82 - 89; trong đó vị trí C1 (vùng nước bên ngoài cửa Thuận An) và C9 (vùng nước bên ngoài vịnh Nước Ngọt) có giá trị là 82, vị trí C3 (vùng nước bên ngoài cửa Cu Đê thuộc địa phận Đà Nẵng) có giá trị là 89.
Diễn biến về chỉ số WQI giữa hai mùa có sự khác biệt rõ rệt: WQI trong mùa mưa hầu như cao hơn WQI trong mùa khô. Có thể lý giải do mùa mưa nước tại khu vực cửa sông được pha loãng, kết hợp với quá trình tự làm sạch nên nồng độ các chất ô nhiễm có giảm bớt so với mùa khô.
Như vậy, từ các kết quả quan trắc và tính toán WQI, ta thấy: chất lượng nước ở Đà Nẵng là tốt nhất. Nguyên nhân có thể tại vị trí quan trắc ở cửa Cu Đê có ít các hoạt động cảng, du lịch, công nghiệp, chăn nuôi và nuôi trồng thủy sản. Tiếp theo là Quảng Ngãi, Quảng Nam; khu vực Bình Định và Huế có chất lượng ngang nhau. Vị trí C10 (vịnh Quy Nhơn) và C1 (cửa biển Thuận An) tuy có chỉ số WQI vẫn ở mức tốt nhưng có giá trị thấp hơn các vị trí khác. Chỉ số WQI tính toán được đã phần nào cảnh báo vùng nước tại đây có xu hướng giảm về chất lượng. Điều này có thể do các hoạt động nhộn nhịp của hệ thống cảng biển ở đây, hoạt động của các nhà hàng ăn uống phục vụ khách du lịch, hoạt đông đánh bắt và nuôi trồng thủy hải sản, hoạt động của các bệnh viện, trường học xung quanh. Nếu chính quyền địa phương không có giải pháp hữu hiệu để quản lý các nguồn thải này thì trong thời gian không xa chất lượng nước ở đây có thể bị suy giảm.
3.1.2.2. Chỉ số phú dưỡng TSI
Tình trạng dinh dưỡng của các điểm nghiên cứu được thể hiện qua chỉ số phú dưỡng thành phần TSI cho T-P và DIN ở Hình 3.4.
46
Hình 3.2. Tình trạng dinh dƣỡng của các điểm quan trắc
Theo thang phân loại của Carlson, Chỉ số TSI ở các vị trí quan trắc đều ở mức dinh dưỡng trung bình. TSI ở các vị trí nghiên cứu và ở hai đợt quan trắc có sự chênh lệnh, song giá trị chênh lệnh là không lớn.
Diễn biến tình trạng dinh dưỡng trong môi trường nước biển ven bờ ở hai đợt quan trắc có sự biến đổi như sau:
- Ở hai đợt quan trắc mùa mưa (10.2014) và mùa khô (4.2013), hầu hết các vùng nước khảo sát có tình trạng dinh dưỡng trung bình. Ở đợt khảo sát tháng 4.2013, vùng biển Đà Nẵng có tình trạng nghèo dinh dưỡng và ở đợt khảo sát 10.2014, vùng biển Quảng Ngãi có tình trạng nghèo dinh dưỡng.
- Chỉ số TSI trong nước biển ở đợt khảo sát trong tháng 10.2014 có giá trị thấp hơn đợt khảo sát tháng 4.2013 nhưng không nhiều.
Như vậy: Ở hai đợt quan trắc, hầu hết các vùng nước khảo sát có tình trạng dinh dưỡng trung bình. Một vài vị trí có tình trạng nghèo dinh dưỡng (Đà Nẵng, Quảng Ngãi). Chỉ số TSI trong nước biển ở đợt khảo sát trong tháng 10.2014 có giá trị thấp hơn đợt khảo sát tháng 4.2013. Điều này có thể là do vào mùa mưa (10.2014), vùng nước biển ven bờ khu vực nghiên cứu chịu nhiều ảnh hưởng của nguồn nước lũ từ các
47
con sông trong lục địa. Vào mùa mưa, nước tại khu vực cửa sông được pha loãng, kết hợp với quá trình tự làm sạch nên nồng độ chất ô nhiễm có giảm bớt so với mùa khô.
3.1.3. Đáng giá tƣơng quan giữa WQI và TSI với các thông số môi trƣờng
Phân tích tương quan là một cách để đo lường mối liên quan giữa hai hay nhiều biến với nhau. Trong phạm vi nghiên cứu này, việc xét tương quan giữa WQI và TSI