CHƢƠNG 2 ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.2.2. Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa
- Điều tra, khảo sát các nguồn thải từ các hoạt động kinh tế - xã hội chủ yếu diễn ra tại khu vực nghiên cứu.
- Thu mẫu nước mặt mẫu trầm tích sơng Trường Giang mùa mưa và mùa khô: 20 mẫu nước mặt/đợt x 04 đợt; 20 mẫu trầm tích/đợt x 04 đợt (Tháng 12/2016, tháng 4/2017, tháng 6/2017, tháng 9/2017).
Các vị trí lấy mẫu nước mặt được thể hiện tại bảng 2.4 Sơ đồ lấy mẫu (phụ lục).
Bảng 2.4. Vị trí các điểm lấy mẫu nƣớc mặt
Vị trí hiệu Ký Vị trí
X Y
Ngã ba sông Trường Giang và sông Vu Gia-Thu Bồn, xã Duy Vinh,
huyện Duy Xuyên NM1 565188 1755153 Điểm trên sông, gần cầu Trường Giang, xã Duy Thành, huyện Duy Xuyên NM2 564028 1750531 Điểm tiếp nhận nước thải sinh hoạt thuộc xã Bình Giang, huyện Thăng Bình NM3 564879 1749665 Điểm trên sơng gần cầu Sắt, xã Bình Giang, huyện Thăng Bình NM4 566556 1747250 Điểm trên sơng thuộc xã Bình Triều, huyện Thăng Bình NM5 569544 1744446 Điểm trên sơng gần cầu Bình Đào, xã Bình Đào, huyện Thăng Bình NM6 569285 1742631 Điểm trên sơng, gần cầu Bến Đá, xã Bình Sa, huyện Thăng Bình NM7 574098 1737363 Điểm trên sơng, gần cầu Bình Hải mới, xã Bình Hải, huyện Thăng Bình NM8 574473 1736848 Điểm trên sông giáp ao ni thủy sản, xã Bình Sa, huyện Thăng Bình NM9 577517 1733839 Điểm trên sông gần đập Cổ Linh, xã Bình Sa, huyện Thăng Bình NM10 577671 1733857 Điểm tiếp nhận nước thải đầm ni tơm gần cầu Bình Nam, xã Bình Nam,
huyện Thăng Bình NM11 580031 1730947 Điểm trên sông giáp ao nuôi thủy sản, xã Tam Thanh, thành phố Tam Kỳ NM12 582488 1727531 Điểm trên sông, gần cầu Tam Thanh, xã Tam Thanh, thành phố Tam Kỳ NM13 585395 1724004 Điểm trên sông, gần cầu Kỳ Trung, xã Tam Phú, thành phố Tam Kỳ NM14 586368 1722173 Cống lấy nước vào đầm nuôi tôm, xã Tam Tiến, huyện Núi Thành NM15 588962 1719344 Điểm trên sông thuộc khu neo đậu tàu thuyền, xã Tam Tiến, huyện
Núi Thành NM16 589363 1718897
Ngã ba sông Trường Giang và sông Tam Kỳ, xã Tam Tiến, huyện Núi
Thành NM17 590698 1716465
Bến phà Tam Hòa, xã Tam Hòa, huyện Núi Thành NM18 592415 1714870 Điểm gần bãi nuôi ngao, xã Tam Hải, huyện Núi Thành NM19 595349 1712573 Bãi nuôi ngao xã Tam Giang, huyện Núi Thành NM20 595275 1712379
Mẫu nước mặt lấy ở độ sâu khoảng 20 cm so với mặt nước: sử dụng chai PE, tráng bằng nước tại vị trí lấy mẫu ít nhất 2 lần, mẫu lấy đầy chai và axit hóa bằng HNO3 đặc (khi phân tích kim loại), H2SO4 đặc (khi phân tích COD, N-NH4+, N-NO3-),
sau khi lấy mẫu sẽ dán nhãn, bảo quản lạnh và vận chuyển về phịng thí nghiệm phân tích (TCVN 6663-6:2008; TCVN 6663-3:2003).
Các vị trí lấy mẫu trầm tích được thể hiện tại bảng 2.5 Sơ đồ lấy mẫu (phụ lục).
Bảng 2.5. Vị trí các điểm lấy mẫu trầm tích
Vị trí hiệu Ký Vị trí
X Y
Ngã ba sông Trường Giang và sông Vu Gia-Thu Bồn, xã Duy Vinh,
huyện Duy Xuyên TT1 565127 1755182 Điểm gần cầu Trường Giang, xã Duy Thành, huyện Duy Xuyên TT2 564034 1750529 Điểm tiếp nhận nước thải sinh hoạt thuộc xã Bình Giang, huyện Thăng
Bình TT3 564811 1749638
Điểm gần cầu Sắt, xã Bình Giang, huyện Thăng Bình TT4 566542 1747272 Điểm thuộc xã Bình Triều, huyện Thăng Bình TT5 569545 1744483 Điểm gần cầu Bình Đào, xã Bình Đào, huyện Thăng Bình TT6 569251 1742691 Điểm gần cầu Bến Đá, xã Bình Sa, huyện Thăng Bình TT7 574035 1737318 Điểm gần cầu Bình Hải mới, xã Bình Hải, huyện Thăng Bình TT8 577576 1733856 Điểm giáp ao ni thủy sản, xã Bình Sa, huyện Thăng Bình TT9 577685 1733373 Điểm gần đập Cổ Linh, xã Bình Sa, huyện Thăng Bình TT10 577671 1733857 Điểm tiếp nhận nước thải đầm ni tơm gần cầu Bình Nam, xã Bình
Nam, huyện Thăng Bình TT11 582488 1727539 Điểm giáp ao nuôi thủy sản, xã Tam Thanh, thành phố Tam Kỳ TT12 585358 1724037 Điểm gần cầu Tam Thanh, xã Tam Thanh, thành phố Tam Kỳ TT13 570431 1742056 Điểm gần cầu Kỳ Trung, xã Tam Phú, thành phố Tam Kỳ TT14 586335 1722131 Cống lấy nước vào đầm nuôi tôm, xã Tam Tiến, huyện Núi Thành TT15 588973 1719365 Điểm thuộc khu neo đậu tàu thuyền, xã Tam Tiến, huyện Núi Thành TT16 589345 1718878 Ngã ba sông Trường Giang và sông Tam Kỳ, xã Tam Tiến, huyện Núi
Thành TT17 590624 1716468
Bến phà Tam Hòa, xã Tam Hòa, huyện Núi Thành TT18 592464 1714850 Điểm gần bãi nuôi ngao, xã Tam Hải, huyện Núi Thành TT19 595366 1712596 Bãi nuôi ngao xã Tam Giang, huyện Núi Thành TT20 596523 1711967
Mẫu trầm tích lấy mẫu tầng mặt cho đến độ sâu khoảng 20 cm so với đáy: Sử dụng gầu lấy mẫu trầm tích để lấy, mẫu sau khi lấy đựng trong túi PE, dán nhãn, bảo quản lạnh và chuyển về phịng thí nghiệm để phân tích (TCVN 6663 - 3:2000; TCVN 6663 -15: 2004).
+ Phân tích chất lượng nước mặt trên các chỉ tiêu: pH, độ mặn, DO, BOD5, COD, tổng chất rắn lơ lửng (TSS), N-NH4+, N-NO3-, asen (As), chì (Pb), thủy ngân (Hg), coliform.
+ Phân tích các chỉ tiêu trầm tích: asen (As), cadimi (Cd), đồng (Cu), chì (Pb), kẽm (Zn), thủy ngân (Hg).
Bảng 2.6. Phƣơng pháp phân tích các chỉ tiêu nƣớc mặt và trầm tích sơng Trƣờng Giang, tỉnh Quảng Nam
STT Chỉ tiêu phân tích Đơn vị Phƣơng pháp phân tích
Nƣớc mặt
1 pH - Máy đo đa chỉ tiêu nước cầm tay của Hana
2 Độ mặn ‰ Máy đo độ mặn cầm tay
3 DO mg/l Máy đo đa chỉ tiêu nước cầm tay của Hana
4 BOD5 mg/l TCVN 6001-1:2008 5 COD mg/l TCVN 6491:1999 6 TSS mg/l TCVN 6625:2000 7 N-NH4+ mg/l TCVN 6660:2000 8 N-NO3- mg/l TCVN 6180:1996 9 As mg/l TCVN 6626:2000 10 Pb mg/l TCVN 6193:1996 11 Hg mg/l TCVN 7877:2008 12 Coliform MPN/100ml TCVN 6187-2:1996 Trầm tích 1 As mg/kg TCVN 8467:2010 2 Pb mg/kg TCVN 6496:2009 3 Hg mg/kg TCVN 8882: 2011 2.2.3. Phương pháp xử lý số liệu
Xây dựng biểu đồ từ các số liệu môi trường bằng phần mềm Excel 2010.
2.2.4. Phương pháp đánh giá
- Đánh giá theo chỉ tiêu riêng lẻ: Các kết quả thu được so sánh với QCVN 08- MT:2015/BTNMT và QCVN 43:2012/BTNMT.
- Đánh giá theo chỉ tiêu chất lượng nước tương đối ReWQI đối với môi trường nước mặt:
Các chỉ số chất lượng nước (WQI) hiện nay với những cách tiếp cận khác nhau sẽ có những ưu nhược điểm khác nhau:
+ Đánh giá theo cách tiếp cận 1 – WQI khơng có trọng số: Ưu điểm là các cơng thức có dạng khác nhau, lấy tổng hoặc tích các chỉ số đơn lẻ, hoặc lấy trung bình nhân, hoặc tích hợp cả hai phương pháp lấy trung bình cộng và trung bình nhân, tính tốn đơn giản thuận lợi cho việc áp dụng vào thực tế, khi có sẵn các giản đồ chỉ số phụ hoặc tra bảng lập sẵn từ các chỉ số phụ; tuy nhiên hạn chế là khơng có trọng số tính đến mối tương quan của từng thông số khảo sát, nên không thể so sánh được chất lượng nước tại các thời điểm khảo sát với nhau. Ngoài ra, thang phân cấp đánh giá tự quy định, do đó trong một số trường hợp có thể xảy ra "hiệu ứng mơ hồ" (ambiguity) dẫn đến cảnh báo sai so với thực tế.
+ Đánh giá theo cách tiếp cận 2 – WQI có tính đến trọng số: Ưu điểm là các chỉ số này có dạng cơng thức khác nhau, đều dựa trên việc lấy tổng, hoặc lấy tích hoặc lấy trung bình cộng hoặc trung bình nhân của các chỉ số phụ theo phương pháp chuẩn hóa hàm tuyến tính phân đoạn để xây dựng các giản đồ cho từng chỉ số phụ được đề xuất bởi Wayne Ott (1978). Phương pháp tra bảng hoặc giản đồ đơn giản khi có sẵn tài liệu tra cứu; nhược điểm là số các thơng số n khảo sát cịn hạn chế, thang phân cấp đánh giá là tự quy định, trọng số từng thơng số cịn mang tính chủ quan.
+ Đánh giá theo cách tiếp cận 3 – TWQI: Chỉ số này được đề xuất bởi Phạm Ngọc Hồ (2012), ưu điểm là thang phân cấp đánh giá chất lượng nước phụ thuộc số thông số khảo sát (n ≥ 2), không tự quy định như các phương pháp khác. Tuy nhiên các chỉ số đơn lẻ chưa tính đến độ biến thiên của qi so với đơn vị (qi = 1). Do vậy, trong một số trường hợp, TWQI có thể cho kết quả không phù hợp.
Chỉ số chất lượng nước tương đối dạng tổng quát của Phạm Ngọc Hồ (2015) sẽ khắc phục những hạn chế nêu trên.
Cơng thức tính chỉ số chất lượng nước tương đối theo tác giả Phạm Ngọc Hồ và cộng sự (2015): Re W 100(1 k ) n P QI P (1) Các bước tính tốn ReWQI:
Bước 1: Lựa chọn các thơng số để đánh giá chất lượng nước;
Thông số đặc trưng cho chất lượng nước được lựa chọn để tính tốn ReWQI đảm bảo là thông số được quan trắc thường xuyên và thường được sử dụng có trong QCVN; thơng số có ảnh hưởng rõ rệt đến hệ thủy sinh; thông số dễ dàng kiểm sốt và thơng số có khoảng giá trị phản ánh rõ ràng mức độ ô nhiễm.
Bước 2: Xử lý và đồng nhất chuỗi số liệu quan trắc;
Số liệu đưa vào để tính tốn cần được xử lý loại bỏ các số liệu dị thường bằng cách xem xét các nguyên nhân tạo nên các giá trị của thông số > TCCP rất nhiều lần so với các thông số khác trong tập số liệu.
Bước 3: Tính các chỉ số đơn lẻ (chỉ số phụ) qi của từng thông số khảo sát;
a) Tiêu chuẩn dưới khi trị số Ci ≤ C*iQCVN và Ci và C*i (Chất lượng nước vượt QCCP). Khi đó: + *I 1 i I C q C
, nếu Ci≤Ci* (chất lượng nước tốt)
+ *I 1 i I C q C
, nếu Ci>Ci* (chất lượng nước kém)
b) Tiêu chuẩn trên khi Ci ≥ C*I chất lượng nước tốt và khi Ci<Ci* (chất lượng nước kém). + * 1 I i I C q C
, nếu Ci≥Ci* (chất lượng nước tốt) + * 1 I i I C q C
, nếu Ci<Ci* (chất lượng nước kém)
c) Tiêu chuẩn trong đoạn [a,b], khi các thơng số có giá trị Ci thỏa mãn điều kiện a≤Ci≤b thì chất lượng nước tốt, dấu bằng xảy ra ứng với chất lượng nước trung bình và khi Ci<a hoặc Ci>b thì chất lượng nước kém. Chỉ số đơn lẻ qi được tính như sau:
+ i 1
i a q
C
, nếu Ci<a (chất lượng nước kém), dấu ―=‖ xảy ra (chất lượng nước
trung bình); + i i 1 C a q b a
+ i i 1 C q
b
, nếu Ci>b (chất lượng nước kém), dấu ―=‖ xảy ra (Chất lượng nước
trung bình).
Các chỉ số đơn lẻ (qi) của từng thơng số i có ý nghĩa:
qi<1, nước khơng bị ô nhiễm bởi thông số i (chất lượng nước tốt); qi=1, nước có giá trị Ci bằng QCCP (chất lượng nước trung bình); qi>1, nước bị ơ nhiễm bởi thơng số i (chất lượng nước kém).
Bước 4: Tính trọng số Wi’ và Wi đối với từng thông số;
Wi là trọng số cho mỗi thơng số, được tính theo cơng thức: '
' 1 W W W i i n i (2)
Wi’ là trọng số tạm thời, được tính theo cơng thức: + Wi' (B1) = 𝐶𝑖∗ 𝐵1 + 𝐶𝑖∗ 𝐵2
2𝐶𝑖∗ (𝐵1) (Nhóm tiêu chuẩn dưới) + Wi' (B1) = 2𝐶𝑖∗ (𝐵1)
𝐶𝑖∗ 𝐵1 + 𝐶𝑖∗ 𝐵2 (nhóm tiêu chuẩn trên); + Wi' (B1) = 𝑏1−𝑎2 𝑏1 + 𝑏2−𝑎2
1−𝑎1 (nhóm tiêu chuẩn thuộc đoạn [a,b]).
Bước 5: Tính tổng lượng ơ nhiễm riêng Pk, Pm và tổng lượng ơ nhiễm chung Pn;
Tổ hợp (tích hợp) các thơng số có giá trị qi<1, qi=1, qi>1 từ a), b) và c) để tính các tổng lượng ô nhiễm riêng Pk, Pm và tổng lượng ô nhiễm chung Pn, xác định bởi các công thức sau: 1 W ( 1) k k i i P q (3) 1 W ( 1) k k i i P q (4) Pn = Pm + Pk (5)
Với: k- Số thơng số có chỉ số đơn lẻ qi>1; m1- Số thơng số có chỉ số đơn lẻ qi = 1; m2- Số thơng số có chỉ số đơn lẻ qi<1.
n = m+k = m1 + m2 + k
Bước 6: Tính chỉ số ReWQI;
Thay Pk, Pm và Pn vào công thức ReWQI công thức (1) ta được chỉ số chất lượng nước tương đối.
Bước 7: Xác định thang phân cấp đánh giá chất lượng nước;
Bảng 2.7. Phân cấp đánh giá chất lƣợng nƣớc (5 cấp) phụ thuộc n của ReWQI = I
n chẵn n lẻ Chất lƣợng nƣớc Màu sắc 2 1 50 n I 100 n 2 1 50 n I 100 n Tốt/Rất tốt (Rất tốt khi I =100) Xanh 1 2 1 100n I 50 n n n 1 2 1 100n I 50 n n n Trung bình Vàng 1 50 I 100n n 1 1 50n I 100n n n Kém Da cam 100 50 I n 100 1 50n I n n Xấu Đỏ 100 0 I n 0 I 100 n Rất xấu Nâu
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Hiện trạng sử dụng nƣớc trên sông Trƣờng Giang 3.1. Hiện trạng sử dụng nƣớc trên sông Trƣờng Giang
- Hiện trạng sử dụng nước mặt: Nguồn nước mặt sông Trường Giang được khai thác để sử dụng cho việc tiêu thốt lũ, giao thơng thủy. Đây là dịng sơng nước lợ do đó là nơi sinh sống của nhiều lồi thủy sản có giá trị kinh tế, đồng thời nguồn nước thích hợp để ni trồng thủy sản. Dọc sông Trường Giang là các ao nuôi tôm dày đặc, nguồn nước sử dụng nuôi trồng thủy sản được bơm trực tiếp từ sông Trường Giang hoặc bơm từ giếng khoan sâu khoảng 12 m tại các ao ni. Sau đó, sơng Trường Giang cũng chính là nơi tiếp nhận nước thải khi thau rửa các ô nuôi trồng thủy sản ven sơng.
Ngồi ra, việc khai thác thủy sản tự nhiên bằng việc sử dụng các ngư cụ như (nơm, chớ, đăng, bẫy đen...) đã lấn chiếm lịng sơng, làm hẹp đường đi của tàu, thuyền.
Hình 3.1. Ao ni tơm trên sơng Trƣờng Giang Trƣờng Giang
(Ảnh: Nguyễn Anh Đức, 2015)
Hình 3.2. Sử dụng các ngƣ cụ khai thác thủy sản làm lấn chiếm lịng sơng
(Ảnh: Nguyễn Nguyên Hằng, 2016)
- Hiện trạng sử dụng nước ngầm: Nguồn nước ngầm tại hai bên bờ sông Trường Giang được người dân khai thác để sử dụng cho sinh hoạt hàng ngày, nhiều nơi chưa có nước sạch, người dân sử dụng nước ngầm ăn uống. Qua phỏng vấn người dân cho thấy nguồn nước ngầm hầu hết đều bị nhiễm phèn, các hộ dân phải xây bể lọc cát để xử lý nước, nhiều khu vực nước ngầm nhiễm phèn, nhiễm mặn khơng sử dụng được.
Hình 3.3. Bể lọc cát xử lý nƣớc giếng khoan trƣớc khi sử dụng của hộ dân ven sông Trƣờng Giang
(Ảnh: Bùi Thị Tươi, 2016)
3.2. Đánh giá, phân tích các nguồn tác động có nguy cơ gây suy giảm chất lƣợng nƣớc sông Trƣờng Giang nƣớc sông Trƣờng Giang
3.2.1. Nguồn thải từ sản xuất công nghiệp
Theo thống kê của Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Quảng Nam, tính đến năm 2016 trên địa bàn tỉnh Quảng Nam có khoảng 50 cụm cơng nghiệp, chỉ có khu cơng nghiệp Điện Nam – Điện Ngọc, Bắc Chu Lai và cụm cơng nghiệp Trường Xn có hệ thống xử lý nước thải tập trung với tổng công suất thiết kế khoảng 7.100m3/ngày đêm. Đối với các cơ sở đang hoạt động trong và ngồi cụm cơng nghiệp, mới có 77/144 cơ sở đã đầu tư xây dựng hệ thống xử lý nước thải, còn lại chưa xây dựng hoặc có hệ thống xử lý nhưng sơ sài. Lượng nước thải còn lại chưa qua xử lý đổ xuống sông suối, môi trường xung quanh, như nước thải tại khu công nghiệp Tam Hiệp theo kênh dẫn xuống sông Trường Giang tại khu vực xã Tam Hiệp.
Vùng biển Cửa Đại, ngoài hiện tượng nước biển dâng cao, xâm thực đất liền, còn tiếp nhận nguồn nước ô nhiễm từ sông Vu Gia - Thu Bồn. Hoạt động khai thác, chế biến khoáng sản sử dụng kim loại nặng và các hóa chất độc hại trên thượng nguồn và một lượng nước thải không nhỏ xả ra từ các nhà máy ở khu, cụm công nghiệp. Nguồn nước sơng Trường Giang cịn bị đe dọa bởi tốc độ phát triển công nghiệp, đô thị.
3.2.2. Nguồn thải từ sản xuất nơng nghiệp
Diện tích đất sử dụng trong sản xuất nông nghiệp tại các xã khu vực sông Trường Giang khá lớn, trung bình chiếm trên 33,2 % tổng diện tích đất tự nhiên của các xã, trong đó cao nhất là xã Duy Thành với 50,05 % và thấp nhất là xã Tam Thanh với 1,56 %. Những năm qua, do phải chịu ảnh hưởng của thiên tai, dịch bệnh,... đồng thời việc áp dụng khoa học kỹ thuật cịn hạn chế nên giá trị sản xuất trong nơng nghiệp