4. Ý ng ha của đề tài
1.4 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc
Nƣớc là nguồn tài nguyên vô cùng quan trọng với đời sống và sản xuất của con ngƣời nói riêng và các loài sinh vật trên Trái Đất nói chung. Tuy nhiên nguồn tài nguyên nƣớc lại vô cùng nhạy cảm, dễ ị ô nhiễm thậm chí mất khả n ng tự làm sạch và “chết” đi, gây ảnh hƣởng đến môi trƣờng xung quanh và đời sống của dân cƣ trong khu vực. Vì vậy có rất nhiều công trình nghiên cứu liên quan đến việc đánh giá chất lƣợng ằng chỉ số WQI và ảo vệ nguồn nƣớc của các thủy vực nhƣ sông
33
suối, kênh rạch, các hồ chứa và các vùng ven iển đã đƣợc thực hiện trong và ngoài nƣớc.
1.4.1 Trong nước
Nguyễn Minh Anh và cộng sự [3] thực hiện đánh giá chất lƣợng nƣớc hồ An Dƣơng, tỉnh Hải Dƣơng sử dụng chỉ số WQI kết hợp với chỉ số ô nhiễm hữu cơ tổng hợp CPI [4] và chỉ số ô nhiễm hữu cơ OPI [5 . Cách tính chỉ số WQI trong nghiên cứu này đƣợc thực hiện theo Quyết định số 879/QĐ-TCMT ngày 1 tháng 7 n m 2011 của Tổng Cục Môi trƣờng. Các thông số chất lƣợng nƣớc đƣợc sử dụng để tính WQI là DO, BOD5, COD, NH4+, PO43-, TSS, Độ đục, Coliform, pH. Kết quả trong mùa mƣa chỉ số WQI cho thấy chất lƣợng nƣớc hồ An Dƣơng ở 2 mức cao nhất (sử dụng tốt cho mục đích sinh hoạt) thì chỉ số CPI cho kết quả “nƣớc khá sạch”, chỉ số OPI cho kết quả “rất tốt” và “tốt”. Trong mùa khô chỉ số WQI ở mức 3 (trung ình - Sử dụng cho mục đích tƣới tiêu và các mục đích tƣơng đƣơng khác) còn với chỉ số CPI là “Ô nhiễm nặng” và chỉ số OPI là “Mức ô nhiễm nặng”. Chúng ta có thể thấy sự tƣơng đồng về việc sử dụng chỉ số WQI và các chỉ số khác để đánh giá chất lƣợng nƣớc hồ.
Võ Thị Ngọc Giàu và các đồng sự [6] cũng sử dụng chỉ số WQI để đánh giá diễn iến chất lƣợng nƣớc mặt của các sông trên địa àn tỉnh Cần Thơ giai đoạn 2010- 2014. Số liệu đƣợc thu thập từ nƣớc từ Trung tâm Quan trắc Tài nguyên và Môi trƣờng thành phố Cần Thơ để tính toán chỉ số WQI [7]. Số liệu đƣợc thu thập liên tục trong giai đoạn 2010-2014. Thông số chất lƣợng nƣớc quan trắc ao gồm: pH, tổng chất rắn lơ lửng (TSS), hàm lƣợng oxi hòa tan (DO), nhu cầu oxi hóa học (COD), nhu cầu oxi sinh hoc (BOD5), Amoni N-(NH4+), Nitrat (NO3-), Coliform [5]. Công thức tính WQI đƣợc thực hiện theo Quyết định số 879/QĐ-TCMT ngày 1 tháng 7 n m 2011 của Tổng Cục Môi trƣờng. Kết quả cho thấy dựa trên chỉ số WQI và các thông số riêng lẻ, chất lƣợng nƣớc mặt các sông tại đây có chiều hƣớng tốt lên về các n m sau này. Điều này cũng phù hợp với các iện pháp của địa phƣơng nhằm cải thiện chất lƣợng nƣớc các con sông thông qua giảm xả thải và nạo vét ùn đáy.
34
Tƣơng tựu nghiên cứu trên, đề tài “Đánh giá hiện trạng và phân tích diễn biến chất lượng nước mặt tỉnh Nghệ An” của Dƣơng Thanh Nga đánh giá diễn iến chất lƣợng nƣớc theo chỉ số chất lƣợng nƣớc WQI và diễn iến chất lƣợng nƣớc với các chỉ tiêu riêng lẻ trong giai đoạn từ tháng 9 n m 2010 đến tháng 9 n m 2012. [8]. Trong nghiên cứu này chỉ số WQI đƣợc tính theo Quyết định số 879/QĐ-TCMT. Các chỉ tiêu riêng lẻ nhƣ TSS, NH4, NO2-, COD, BOD5, CN-, DO đƣợc đánh giá và so sánh trực tiếp với QCVN 08:2008/ BTNMT. Kết quả nghiên cứu cho thấy tỉ lệ nƣớc mặt ị ô nhiễm nặng t ng từ 23% vào tháng 9/2010 lên 44% vào tháng 9/2012. Số lƣợng các điểm ô nhiễm nghiêm trọng t ng từ 10 điểm lên 19 điểm n m 2012. Tỉ lệ nƣớc có thể phục vụ cho giao thông thủy giảm từ 5% xuống còn 2%. Tỉ lệ nƣớc có thể phục vụ cho mục đích sinh hoạt nhƣng cần phải có iện pháp xử lý phù hợp giảm từ 40% xuống 12%. Tỉ lệ nƣớc phục vụ tốt cho mục đích sinh hoạt t ng từ 2% lên 14%. Nhƣ vậy tỉ lệ nƣớc ở mức “rất tốt” và “tốt” giảm từ 42% xuống còn 26%, qua đó cho thấy xu hƣớng chất lƣợng nƣớc đánh giá theo chỉ số WQI ngày càng xấu đi trong giai đoạn 2010-2012 [9]. Đối với các chỉ tiêu riêng lẻ cũng cho thấy chất lƣợng nƣớc có xu hƣớng xấu đi.
Chỉ số WQI đƣợc sử dụng và kết hợp GIS để xây dựng ản đồ hiện trạng chất lƣợng nƣớc thực hiện tại sông Giêng và sông Dinh, tỉnh Bình Thuận của Lê Việt Thắng [10]. Chỉ số WQI đƣợc tính toán theo Quyết định số 879/QĐ-TCMT. Kết quả cho thấy chất lƣợng nƣớc trong lƣu vực diễn iến xấu vào mùa mƣa với 11/13 điểm có màu đỏ. Chất lƣợng nƣớc và mùa mƣa tốt hơn với 5 điểm màu xanh lá, 5 điểm màu vàng và 3 điểm màu cam.
Chỉ số WQI cũng đƣợc sử dụng để đánh giá chất lƣợng nƣớc hồ Cấm Sơn, tỉnh Bắc Giang đƣợc thực hiện ởi Cao Trƣờng Sơn và các đồng sự. Các mẫu đƣợc lấy trên 12 điểm quan trắc, vào tháng 3 (đại diện mùa khô) và tháng 8 (đại diện mùa mƣa). Kết quả phân tích cho thấy chất lƣợng nƣớc hồ vào mùa mƣa rất tốt với số điểm WQI là 90,11 điểm. Còn vào mùa khô chất lƣợng nƣớc thấp hơn nhiều với số điểm trung ình là 64, 37 điểm. [11]
35
Một nghiên cứu khác của Cao Trƣờng Sơn và các đồng sự sử dụng chỉ số WQI để đánh giá chất lƣợng nƣớc đƣợc thực hiện tại a sông trên địa àn huyện Gia Lâm, Hà Nội [12]. Trong nghiên cứu này, có 25 mẫu nƣớc đƣợc thu thập tại a sông Cầu Bây, sông Thiên Đức và sông Đuống vào tháng 8 n m 2018. Phƣơng pháp tính WQI đƣợc thực hiện theo Quyết định số 879/QĐ-TCMT. Kết quả WQI trung ình của sông Đuống 51, Sông Cầu Bây 24,8 và sông Thiên Đức 16,1. Điều này cho thấy hiện trạng chất lƣợng nƣớc mặt của các sông trong địa àn huyện Gia Lâm đang ở mức thấp và rất thấp, cần phải có iện pháp xử lý.
1.4.2 Các ứng dụng ở nước ngoài
Trong nghiên cứu “Development of a water quality index for rivers in West Java Province, Indonesia” của Arief Dhany Sutadian và cộng sự cũng cho ta thấy một ứng dụng trong việc sử dụng chỉ số WQI đánh giá diễn iến chất lƣợng nƣớc của các sông ở vùng tây tỉnh Java, Indonesia. Trong nghiên cứu này nhóm tác giả sử dụng phƣơng pháp tính WJWQI (West Java Water Quality Index) khác với cách tính của Bộ môi trƣờng Indonesia đƣợc áp dụng chung cho cả nƣớc. Cách tính này dựa trên các đặc trƣng về môi trƣờng và xã hội riêng của khu vực Tây Java [13]. Có 13 thông số đƣợc sử dụng để tính WJWQI là Nhiệt độ, SS, COD, DO, NO2, P-PO4, chất tẩy ề mặt MBAS, Phenol, Cl, Zn, P , Hg, Coliform. WJWQI đã đƣợc áp dụng cho 1271 mẫu nƣớc lấy từ 48 trạm quan trắc nƣớc trong giai đoạn 2001 đến n m 2011 ở ảy con sông chính: Citarum, Ciliwung, Cileungsi, Cimanuk, Cilamaya, Citanduy và Cisadane. Kết quả của việc đánh giá chất lƣợng nƣớc theo thông số WJWQI cho thấy hầu hết các trạm quan trắc có chất lƣợng nƣớc ở mức trung ình, cho thấy rằng các con sông ở tỉnh Tây Java đã ị suy giảm chất lƣợng nƣớc đáng kể. Việc áp dụng WJWQI đã cung cấp một phƣơng pháp đánh giá và so sánh chính xác hơn về chất lƣợng nƣớc giữa các con sông này [14]. Cuối cùng, có thể kết luận rằng WJWQI là một chỉ số chất lƣợng nƣớc đáng tin cậy, đã đƣợc áp dụng thành công cho các con sông ở Tây Java, và do đó các cơ quan có liên quan ở Tây Java và cá nhân sẽ có thể sử dụng WJWQI để đánh giá tình trạng chung chất lƣợng nƣớc sông trong khu vực.
36
Trong nghiên cứu “Effectiveness of Water Quality Index for Monitoring Malaysian River Water Quality” của Irena Nau i và cộng sự đã cho thấy một phƣơng pháp tính chỉ số WQI khác. Mục tiêu của nghiên cứu là sử dụng WQI để đánh giá tình trạng ô nhiễm nƣớc ở sông Skudai và các phụ lƣu của nó cho các mục đích nhƣ phục vụ nông nghiệp, sinh hoạt và nuôi trồng thủy sản [15]. Các mẫu nƣớc đƣợc thu thập từ tám điểm quan trắc để kiểm tra 12 thông số chất lƣợng nƣớc nhƣ DO, BOD, COD, pH, SS, AN, độ dẫn điện, nhiệt độ, độ đục, TDS, nitrat và tổng lƣợng phốt pho (TP). Phƣơng pháp tính WQI trong nghiên cứu dựa trên công thức tính của Bộ môi trƣờng Malaysia đã đƣợc sử dụng hơn 30 n m [16]. Có 6 thông số chất lƣợng nƣớc đƣợc sử dụng để tính WQI là DO, BOD, COD, pH, SS, AN. Ở nghiên cứu này, nhóm tác giả đánh giá riêng lẻ thêm 6 thông số chất lƣợng nƣớc khác: độ dẫn điện, nhiệt độ, độ đục, TDS, nitrat và tổng lƣợng phốt pho (TP) để ổ sung thêm c n cứ cho đánh giá chất lƣợng nƣớc tổng quát. Kết quả cho thấy WQI của sông Skudai nằm trong khoảng từ 94 đến 53, cho thấy sự suy thoái chất lƣợng nƣớc theo không gian. Chất lƣợng nƣớc ở các phần thƣợng lƣu của Skudai và các phụ lƣu của nó tốt hơn so với các đoạn sông và phụ lƣu ở hạ lƣu. Có sự gia t ng đáng kể giá trị của các thông số chất lƣợng nƣớc quan trọng nhất (BOD, COD, AN, và các thông số khác) ở hạ lƣu sông, điều này cho thấy rằng các chất ô nhiễm cục ộ có thể đang góp phần gia t ng làm suy giảm chất lƣợng nƣớc sông [17]. Việc tính toán các chỉ số phụ cho các thông số chất lƣợng nƣớc riêng lẻ rất hữu ích trong việc xác định các thông số có vấn đề hơn và các đoạn sông mà các iện pháp khắc phục có thể đƣợc thực hiện trên cơ sở ƣu tiên. Amoniac-nitơ (NH3-N) và nhu cầu oxy hóa học (COD) là hai vấn đề chính đối với hầu hết các mẫu nƣớc [18]
Một nghiên cứu khác tại Ấn Độ, Monika Du ey và các đồng sự sử dụng chỉ số WQI để đánh giá chất lƣợng nƣớc của hồ Sarangpani [19]. Mẫu đƣợc lấy hai điểm đầu vào và đầu ra của hồ. Phƣơng pháp tính toán WQI dựa trên 6 thông số: nhiệt độ, pH, DO, CO2, Độ cứng và Độ kiềm. Thang điểm đƣợc đánh giá từ 0 đến trên 300 ứng với mức chất lƣợng xuất sắc (<50) đến nƣớc không thích hợp cho các hoạt
37
động (>300). Kết quả nghiên cứu cho thấy chất lƣợng nƣớc tại hồ ở mức xuất sắc ở điểm đầu vào hồ (WQI: 45-48) và rất tốt ở đầu ra hồ (50-51).
Qua các nghiên cứu trên ta có thể thấy đƣợc ƣu điểm của chỉ số WQI. Nếu đánh giá ằng các chỉ tiêu riêng lẻ thì chỉ có thể kết luận một khía cạnh đơn lẻ nào đó ví dụ nhƣ thủy vực đó có ô nhiễm chất hữu cơ hay không, có gặp phải các vấn đề về kim loại nặng hay các vấn đề đơn lẻ tƣơng tự. Khi áp dụng chỉ số WQI chúng ta sẽ có một cái nhìn chung nhất để đánh giá chất lƣợng nƣớc, mà cụ thể là đánh giá chất lƣợng nƣớc theo mục đích sử dụng. Bên cạnh đó chỉ số WQI có thể đƣa ra một so sánh chất lƣợng nƣớc theo mùa, theo không gian và là c n cứ để đánh giá diễn iến chất lƣợng nƣớc một cách đáng tin cậy. Tuy nhiên để chỉ số WQI phản ánh chất lƣợng nƣớc của một thủy vực nào đó một cách chính xác nhất thì cần phải xác định chính xác các thông số chất lƣợng nƣớc đƣợc sử dụng phù hợp với thủy vực đó và mức độ đóng góp (trọng số) của các thông số.
Hiện nay chƣa có nghiên cứu cụ thể nào về chất lƣợng nƣớc cũng nhƣ các hoạt động liên quan trên khu vực hồ Sông Mây mà chỉ có hoạt động quan trắc thƣờng niên của Sở Tài nguyên Môi trƣờng tỉnh Đồng Nai trên hồ này. Do đó việc đánh giá diễn iến chất lƣợng nƣớc hồ Sông Mây sẽ giúp ổ sung thêm thông tin về nƣớc hồ, giúp đƣa ra đƣợc những giải pháp khả thi để ảo vệ chất lƣợng nƣớc hồ.