a, Phương pháp lấy mẫu
− Mẫu nước sông được lấy theo phương pháp lấy mẫu nước mặt (TCVN 5996 – 1995).
− Mẫu nước thải được lấy theo phương pháp lấy mẫu tại nguồn (TCVN 5999 – 1995).
b, Phương pháp đo đạc các thông số thủy văn, thủy lực dòng chảy
Bảng 3.2 chỉ ra các phương pháp đo đạc đối với các thông số thủy văn, thủy lực dòng chảy.
Bảng 3.2. Phương pháp đo đạc các thông số thủy văn, thủy lực dòng chảy
STT Nhóm thông số Thông số Phương pháp đo đạc
1 Địa hình
Độ dốc đáy sông
Đo đạc trực tiếp, sử dụng máy kinh vĩ và thủy chuẩn. Độ đốc 2 bờ sông
Độ chênh cao địa hình 2 Thủy lực
Lưu lượng dòng sông Đo đạc trực tiếp thông qua giá trị vận tốc và tiết diện dòng chảy theo công thức (1). Lưu lượng dòng thải
Chiều dài và chiều rộng mỗi khúc sông Đo đạc trực tiếp Độ cao mực nước Đo đạc trực tiếp
(1): Q = v.F ; Trong đó, v: vận tốc dòng chảy (m/s); F: tiết diện mặt cắt ngang (m2)
c, Phương pháp phân tích
− Hàm lượng oxy hòa tan (DO, mgO2/L): Xác định bằng phương pháp đo nhanh hiện trường bằng máy đo DO meter.
− Nhu cầu oxy sinh học (BOD5, mgO2/L): Xác định bằng phương pháp nuôi cấy ở 200C trong 5 ngày.
− Nhu cầu oxy hóa học (COD, mgO2/L): Xác định bằng phương pháp chuẩn đô, sử dụng K2Cr2O7 làm chất oxy hóa.
− Hàm lượng Amoni trong nước (tính theo Nitơ, N-NH4+, àgN/L): Xác định bằng phương pháp so màu Indophenol.
− Hàm lượng Nitrat trong nước (tính theo Nitơ, N-NO3-, àgN/L): Xác định bằng phương pháp so màu Salisilic.
− Hàm lượng Photpho vô cơ trong nước (P-PO43-, àgP/L): Xác định bằng phương pháp so màu Molipdatamon.
− Tổng chất rắn lơ lửng (TSS, mg/L): Xác định bằng phương pháp khối lượng.
3.3.3. Phương pháp mô phỏng chất lượng nước sử dụng mô hình QUAL2K
Bước 1: Chuẩn hóa dữ liệu đầu vào của mô hình
Các dữ liệu đầu vào cần thiết cho mô phỏng được chuẩn hóa đơn vị theo đúng yêu cầu của mô hình. (Ví dụ: Các thông số N-NH4+, N-NO3-, P-PO43- được chuyển đổi đơn vị lần lượt từ mg/L sang àgN/L và àgP/L).
Bước 2: Phân chia thủy vực và mô tả nguồn thải
• Phân chia đoạn sông
Sông Cầu Bây là con sông đào, bắt nguồn từ hồ Kim Quan, phường Việt Hưng đến cống Xuân Quan thuộc hệ thống thủy lợi Bắc Hưng Hải. Trong đó, đoạn chảy qua địa phận huyện Gia Lâm – Hà Nội có tổng chiều dài khoảng 7 km. Dựa vào các điều kiện địa hình, chế độ dòng chảy và các nguồn xả thải vào
sông Cầu Bây mà đoạn sông nghiên cứu được chia thành 6 phân đoạn tương ứng, có chiều dài từ 0,45 km đến 2,17 km. (Hình 3.1).
Hình 3.1. Phân đoạn dòng chảy thủy vực nghiên cứu.
• Mô tả nguồn thải
Trên đoạn sông nghiên cứu tiếp nhận 3 loại nước thải: − Nước thải sinh hoạt
+ Từ các khu dân cư ở Thị trấn Trâu Quỳ (An Lạc, An Đào, Đào Nguyên, Vườn Dõu…) và khu dân cư thuộc xã Đa Tốn (Ngọc Động, Lờ Xỏ, Đào Xuyên, Thuận Tốn…).
Đoạn 1 Đoạn 2 Đoạn 3 Đoạn 4 Đoạn 5 Đoạn 6
+ Từ các khu vực trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội (khu hành chính và ký túc xá) và khu tập thể Viện nghiên cứu Rau – Quả miền Bắc.
− Nước thải từ hoạt động sản xuất nông nghiệp
+ Từ các khu vực trồng lúa thuộc Thị trấn Trâu Quỳ, xó Đụng Dư, xã Đa Tốn và xó Kiờu Kỵ.
+ Từ các khu ruộng thí nghiệm của Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội, Viện Lúa và Viện nghiên cứu Rau – Quả miền Bắc.
− Nước chảy tràn
+ Nước chảy tràn qua các khu dân cư trong lưu vực. + Nước chảy tràn qua khu sản xuất nông nghiệp.
Hình 3.2. Sự phân chia đoạn sông và mô tả các nguồn thải
Sau khi hoàn tất các thủ tục nhập dữ liệu đầu vào thì tiến hành chạy mô hình QUAL2K để mô phỏng diễn biến chất lượng nước.
Bước 3: Xây dựng các kịch bản phát triển KTXH cho mô hình
Sự phát triển KTXH tại lưu vực sông Cầu Bây qua các năm đã gia tăng áp lực đến chất lượng nước sông, mà chủ yếu là nguồn nước thải từ hoạt động sinh hoạt của người dân trong vùng. Trong tương lai, các nguồn nước thải phải được xử lý trước khi đổ ra nguồn tiếp nhận, nhằm hạn chế tối đa những ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường nước sông.
Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội là một trong những trường đại học hàng đầu trong khối ngành Nông – Lâm – Ngư. Cùng với xu thế phát triển của xã hội, nhu cầu tuyển sinh của trường hàng năm tăng dần cùng với sự đa dạng hóa các ngành đào tạo. Chớnh vỡ nguyên nhân này, lượng nước thải phát sinh từ các khu ký túc xá, các khu hành chính – giảng đường, hệ thống cỏc phũng thớ nghiệm… của trường ngày một tăng, kèm theo đó là sự gia tăng mức độ độc hại do các hóa chất từ các phòng thí nghiệm gia nhập vào. Dự kiến trong những năm tới, Nhà trường sẽ xây dựng hệ thống xử lý nước thải, với hiệu suất xử lý yêu cầu là 80% nhằm hạn chế ô nhiễm ở môi trường tiếp nhận.
Dựa vào các cơ sở trờn, tụi tiến hành tính toán theo 3 kịch bản sau:
Kịch bản 1: Thành lập kịch bản gốc với điều kiện khí tượng và chất
lượng nước hiện thời.
Kịch bản 2: Trong tương lai, Thị trấn Trâu Quỳ sẽ tiến hành quy hoạch
tổng thể mạng lưới kinh tế - xã hội của vùng, trong đó các trạm xử lý nước thải sẽ được đầu tư xây dựng nhằm hạn chế mức độ gây ô nhiễm môi trường sống. Vì vậy, tiến hành thiết lập kịch bản 2 với giả thiết các nguồn thải phát sinh tại Thị trấn Trâu Quỳ được xử lý và đạt tiêu chuẩn thải (QCVN 14-2008/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt) và các nguồn thải thuộc xã Đa Tốn chưa qua xử lý do quá trình quy hoạch ở khu vực nông thôn có phần chậm hơn.
Kịch bản 3: Giả thiết các nguồn thải phát sinh tại xã Đa Tốn được xử lý
và đạt tiêu chuẩn thải theo QCVN 14-2008/BTNMT: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về nước thải sinh hoạt. Các nguồn thải thuộc Thị trấn Trâu Quỳ chưa qua xử lý.
Kịch bản 4: Giả thiết tất cả các nguồn thải dọc theo lưu vực sông đều
được xử lý và đạt tiêu chuẩn xả thải trước khi đổ vào sông Cầu Bây.